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    利用壓痕儀表征材料的強(qiáng)度硬度和斷裂韌性
    來源:測試GO 時(shí)間:2022-07-14 15:00:41 瀏覽:4899次

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


    劃痕儀

    儀器化劃入測試方法已經(jīng)成功應(yīng)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(gè)數(shù)量級(jí))在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用前景,尤其是評(píng)估微米級(jí)材料或多尺度復(fù)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(fù)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(diǎn)彎曲、緊湊拉伸)測量值一致;重復(fù)性好;材料體積小;設(shè)備操作、數(shù)據(jù)分析簡單;近乎無損檢測(微米級(jí)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(yù)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(jì)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(xué)(linear elastic fracture mechanics or LEFM);另一種是能量尺寸效應(yīng)理論(microscopic energetic size effect laws or ESEL)。理論都是假設(shè)在壓頭前端存在沿水平擴(kuò)展的裂紋。這種裂紋模式在直剛刀壓頭劃入石蠟的實(shí)驗(yàn)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(jì)算,再結(jié)合斷裂準(zhǔn)則,即可以建立利用側(cè)向力和壓入深度計(jì)算斷裂韌度的關(guān)系式。


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    文字是人類用符號(hào)記錄表達(dá)信息以傳之久遠(yuǎn)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(dá)的方式和思維不同。文字使人類進(jìn)入有歷史記錄的文明社會(huì)。
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