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利用壓痕儀表征材料的強度硬度和斷裂韌性
來源:測試GO 時間:2022-07-14 15:00:41 瀏覽:5968次

納米壓痕儀是最近幾年來新提出的一種表征材料強度、硬度和韌性等性能的測試儀器,廣泛應用于薄膜或涂層結(jié)合強度的測試,精度達到納米的壓痕儀也可作為細胞劃痕實驗工具。


劃痕儀

儀器化劃入測試方法已經(jīng)成功應用于測試各種材料(包括硬的合金、陶瓷、金屬、巖石和軟的高分子聚合物、堿硅酸鹽凝膠等)的斷裂韌度(跨越兩個數(shù)量級)在材料科學與工程領域具有巨大應用前景,尤其是評估微米級材料或多尺度復合材料(比如碎屑-橡膠混凝土、再生混凝土、水泥、頁巖,骨頭、功能梯度和復合涂層)的斷裂性能,其諸多優(yōu)勢包括:結(jié)果與傳統(tǒng)方法(比如單邊缺口試樣的三點彎曲、緊湊拉伸)測量值一致;重復性好;材料體積小;設備操作、數(shù)據(jù)分析簡單;近乎無損檢測(微米級劃入測試劃入深度一般在十幾微米);尤其是試樣制備簡單,不需要預制缺口或裂紋;測試成本和周期都大大減小。


在壓痕儀儀器化壓入過程中,利用側(cè)向力和壓入深度可以計算出材料的斷裂韌度。儀器化劃入表征斷裂韌度主要有兩種理論:一種是線彈性斷裂力學(linear elastic fracture mechanics or LEFM);另一種是能量尺寸效應理論(microscopic energetic size effect laws or ESEL)。理論都是假設在壓頭前端存在沿水平擴展的裂紋。這種裂紋模式在直剛刀壓頭劃入石蠟的實驗中體現(xiàn)得最好。對于直壓頭:三維裂紋的橫截面是長方形。能量釋放率可以由J-積分計算,再結(jié)合斷裂準則,即可以建立利用側(cè)向力和壓入深度計算斷裂韌度的關系式。


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12條評論
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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現(xiàn)代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產(chǎn)生書面文字,很多小語種,有語言但沒有文字。文字的不同體現(xiàn)了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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