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利用压痕仪表征材料的强度硬度和断裂韧性
来源:测试GO 时间:2022-07-14 15:00:41 浏览:1735次

纳米压痕仪是最近几年来新提出的一种表征材料强度、硬度和韧性等性能的测试仪器,广泛应用于薄膜或涂层结合强度的测试,精度达到纳米的压痕仪也可作为细胞划痕实验工具。


划痕仪

仪器化划入测试方法已经成功应用于测试各种材料(包括硬的合金、陶瓷、金属、岩石和软的高分子聚合物、碱硅酸盐凝胶等)的断裂韧度(跨越两个数量级)在材料科学与工程领域具有巨大应用前景,尤其是评估微米级材料或多尺度复合材料(比如碎屑-橡胶混凝土、再生混凝土、水泥、页岩,骨头、功能梯度和复合涂层)的断裂性能,其诸多优势包括:结果与传统方法(比如单边缺口试样的三点弯曲、紧凑拉伸)测量值一致;重复性好;材料体积小;设备操作、数据分析简单;近乎无损检测(微米级划入测试划入深度一般在十几微米);尤其是试样制备简单,不需要预制缺口或裂纹;测试成本和周期都大大减小。


在压痕仪仪器化压入过程中,利用侧向力和压入深度可以计算出材料的断裂韧度。仪器化划入表征断裂韧度主要有两种理论:一种是线弹性断裂力学(linear elastic fracture mechanics or LEFM);另一种是能量尺寸效应理论(microscopic energetic size effect laws or ESEL)。理论都是假设在压头前端存在沿水平扩展的裂纹。这种裂纹模式在直刚刀压头划入石蜡的实验中体现得最好。对于直压头:三维裂纹的横截面是长方形。能量释放率可以由J-积分计算,再结合断裂准则,即可以建立利用侧向力和压入深度计算断裂韧度的关系式。


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全部 3小时前 四川
文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
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