纳米技术与精密工程
納米技術與精密工程
납미기술여정밀공정
NANOTECHNOLOGY AND PRECISION ENGINEERING
2009年
3期
205-210
,共6页
赵宏伟%赵宏健%姚金玖%黄虎
趙宏偉%趙宏健%姚金玖%黃虎
조굉위%조굉건%요금구%황호
钠钙硅酸盐玻璃%纳米压痕%微观接触分析%有限元仿真%相对弹性回复率系数
鈉鈣硅痠鹽玻璃%納米壓痕%微觀接觸分析%有限元倣真%相對彈性迴複率繫數
납개규산염파리%납미압흔%미관접촉분석%유한원방진%상대탄성회복솔계수
采用纳米压痕测试技术对一种钠钙硅酸盐玻璃进行微观力学性能的测试分析.测得加栽-卸载过程载荷与压入深度曲线,发现被测玻璃的最大压深、残余深度和弹性回复量随最大加载力的增加而增大,但其相对弹性回复率系数基本稳定,平均值为58.2%.通过电子显微镜观察了不同最大载荷下的压痕形貌,发现压痕区域出现了边界沉陷现象.当最大加载力为1 000 mN左右时,三棱锥工具头测试的压痕区域出现了较明显的微裂纹;采用四棱锥工具头时出现微裂纹的最大加栽力要小于该值,且裂纹取向均与金刚石工具头的棱角取向一致.利用非线性有限元软件MSC.Marc对纳米压痕过程进行了仿真分析,得到载荷与压入深度的仿真曲线,该曲线与试验结果基本相符;分析了栽荷作用下材料内部的应力分布.利用Oliver-Pharr模型得到不同压入深度下被测玻璃的接触刚度值,该值随压入深度的增加而增大.
採用納米壓痕測試技術對一種鈉鈣硅痠鹽玻璃進行微觀力學性能的測試分析.測得加栽-卸載過程載荷與壓入深度麯線,髮現被測玻璃的最大壓深、殘餘深度和彈性迴複量隨最大加載力的增加而增大,但其相對彈性迴複率繫數基本穩定,平均值為58.2%.通過電子顯微鏡觀察瞭不同最大載荷下的壓痕形貌,髮現壓痕區域齣現瞭邊界沉陷現象.噹最大加載力為1 000 mN左右時,三稜錐工具頭測試的壓痕區域齣現瞭較明顯的微裂紋;採用四稜錐工具頭時齣現微裂紋的最大加栽力要小于該值,且裂紋取嚮均與金剛石工具頭的稜角取嚮一緻.利用非線性有限元軟件MSC.Marc對納米壓痕過程進行瞭倣真分析,得到載荷與壓入深度的倣真麯線,該麯線與試驗結果基本相符;分析瞭栽荷作用下材料內部的應力分佈.利用Oliver-Pharr模型得到不同壓入深度下被測玻璃的接觸剛度值,該值隨壓入深度的增加而增大.
채용납미압흔측시기술대일충납개규산염파리진행미관역학성능적측시분석.측득가재-사재과정재하여압입심도곡선,발현피측파리적최대압심、잔여심도화탄성회복량수최대가재력적증가이증대,단기상대탄성회복솔계수기본은정,평균치위58.2%.통과전자현미경관찰료불동최대재하하적압흔형모,발현압흔구역출현료변계침함현상.당최대가재력위1 000 mN좌우시,삼릉추공구두측시적압흔구역출현료교명현적미렬문;채용사릉추공구두시출현미렬문적최대가재력요소우해치,차렬문취향균여금강석공구두적릉각취향일치.이용비선성유한원연건MSC.Marc대납미압흔과정진행료방진분석,득도재하여압입심도적방진곡선,해곡선여시험결과기본상부;분석료재하작용하재료내부적응력분포.이용Oliver-Pharr모형득도불동압입심도하피측파리적접촉강도치,해치수압입심도적증가이증대.
