編號(hào)：NMJS01354
篇名：膜基系統(tǒng)納米壓痕實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法研究
作者： 溫濤;
關(guān)鍵詞：納米壓痕; 薄膜厚度; 物理性質(zhì); 硬度; 彈性模量;
機(jī)構(gòu)： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;
摘要： 納米壓痕技術(shù)是測(cè)試固體材料表面機(jī)械性質(zhì)的重要方法,已經(jīng)有大量的文獻(xiàn)是關(guān)于納米壓痕測(cè)試的,而其中大部分是關(guān)于硬度H和彈性模量E_r的相關(guān)研究。 連續(xù)剛度測(cè)試法(CSM)廣泛適用于納米壓痕測(cè)試,其原理是將一個(gè)小的諧振力加到壓頭上,壓頭的運(yùn)動(dòng)遵循精確的周期性。CSM法的主要優(yōu)勢(shì)是提供了動(dòng)態(tài)接觸剛度S的直接測(cè)量方法,可以測(cè)量加載曲線的任何一點(diǎn)的剛度。采用CSM法,可以連續(xù)的獲得膜基系統(tǒng)的硬度H和楊氏模量E_r,在不同的壓入深度可以得到對(duì)應(yīng)的值。很多研究者通過(guò)直接分析硬度H和彈性模量E_r隨著穿透深度的變化規(guī)律來(lái)討論膜基系統(tǒng)中基體的機(jī)械性質(zhì),并且提取薄膜的機(jī)械性質(zhì)。 論文提出了一個(gè)簡(jiǎn)單而方便的方法,通過(guò)納米壓痕儀來(lái)測(cè)量膜厚。這個(gè)方法通過(guò)分析納米壓痕曲線的卸載曲線部分,采用二次多項(xiàng)式P=a(h-h_f)~2-P_0對(duì)卸載曲線進(jìn)行擬合,其中P是壓痕載荷,P_0是虛擬載荷,用來(lái)描述殘余接觸應(yīng)力,h_f是完全卸載后的最終壓痕深度,a是常數(shù)。將P_0/P_(max) vs最大壓痕深度h_(max)的曲線作圖,曲線將有一個(gè)最小值,對(duì)應(yīng)這個(gè)最小值的h_(max)就是薄膜的厚度。 同時(shí)提出了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)描述連續(xù)剛度...
