一种钠钙硅酸盐玻璃的纳米压痕测试分析

被引：26

作者：

赵宏伟 ^{[1
]}

赵宏健 ^{[2
]}

姚金玖 ^{[1
]}

黄虎 ^{[1
]}

机构：

[1] 吉林大学机械科学与工程学院

[2] 浙江大学材料与化学工程学院

来源：

纳米技术与精密工程 | 2009年 / 7卷 / 03期

基金：

高等学校博士学科点专项科研基金;

关键词：

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;

D O I：

暂无

中图分类号：

TB383.1 [];

学科分类号：

摘要：

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.测得加载-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载力要小于该值,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;分析了载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.

引用

页码：205 / 210

页数：6

共 6 条

[1]

A different type of indentation size effect [J].

Shim, S. ;

Bei, H. ;

George, E. P. ;

Pharr, G. M. .

SCRIPTA MATERIALIA, 2008, 59 (10) :1095-1098

[2]

Surface damage of soda–lime–silica glasses: indentation scratch behavior.[J].V Le Houérou;J.-C Sangleboeuf;S Dériano;T Rouxel;G Duisit.Journal of Non-Crystalline Solids.2003, 1

[3]

Micromechanical and tribological characterization of doped single-crystal silicon and polysilicon films for microelectromechanical systems devices [J].