【摘 要】
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在本项研究中,首先将通过精细的微压痕实验研究,测出单晶金属材料(钨、铜、铝)的尺度效应,测出多晶铝和钛薄膜/氮化硅陶瓷基的尺度效应和几何效应.在微压痕实验研究中,鉴于传
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在本项研究中,首先将通过精细的微压痕实验研究,测出单晶金属材料(钨、铜、铝)的尺度效应,测出多晶铝和钛薄膜/氮化硅陶瓷基的尺度效应和几何效应.在微压痕实验研究中,鉴于传统的连续刚度法制实验结果依赖于所选取的加载点的特征,本文在对单晶金属材料(如钨、铜和铝)和多晶铝的微压痕实验中采用一种不同于传统连续刚度法的实验方法,即在试样表面随机选取众多加载点的方法获取材料的硬度值.其中每一加载点仅对应一个硬度和浓度值.这样做虽然获得了硬度随压入深度变化的带状规律,但所得结果将充分反映了材料表面缺陷的影响,结果更真实.为了对比,在对钛薄膜/氮化硅陶瓷基进行微压痕实验研究中,采用传统连续刚度法并给对应的硬度实验曲线.通过对材料的尺度效应和几何效应进行精细的微压痕实验研究和理论模拟,进一步展示出在微尺度材料的力学行为.由该文的研究结果可知,对于常规单晶和多晶金属材料,微尺度的取值范围在1-2微米;对于多晶金属材料和薄膜/基体材料,随着压入深度由浅到深,先是尺度效应占主导,逐渐过渡为几何效应占主导.微尺度参量也随材料微结构的尺寸而变化.
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