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                      納米壓痕儀是現代力學性能測試的重要手段

                           納米壓痕儀是現代力學性能測試的重要手段。由于納米壓痕儀可以控制非常小的位移,并且具有極高的載荷分辨率,因而在測量微/納米尺度材料的力學性能上得到了廣泛應用。
                        納米壓痕技術的表征應用:
                        1.表征硬度和彈性模量
                        納米壓痕表征硬度和彈性模量的研究可以追溯到Nix以及Oliver和Pharr等。目前主流的測量硬度和彈性模量的理論方法是由Oliver和Pharr最早提出的。根據其模型,加載力和加載深度遵循Kick's法則。
                        2.表征斷裂韌性
                        斷裂韌性作為材料裂紋擴展抵抗性的指標,是評估材料構件在臨界應力下的結構完整性參數。如今國際上存在很多不同標準的斷裂韌性測試試驗,例如切口梁試樣測試、三點彎曲測試(SEB)、緊湊拉伸測試(CT)等標準,不同測量標準對測試材料的形狀和尺寸都有嚴格的規定。因此,斷裂韌性測試所用試樣處理復雜,測試條件嚴格,對于一些服役的結構部件更是具有不可恢復的破壞性。納米壓痕作為一種新的高通量表征方法,兼備了簡單易行、快速準確且近乎無損檢測等優點,在材料力學性能測試領域受到了極大的重視。納米壓痕實驗與有限元模擬的結合分析方法,已經成為材料斷裂韌性的重要表征方法。
                        3.表征殘余應力
                        納米壓痕技術測量殘余應力便利快捷、操作簡單,對服役構件和薄膜涂層幾乎無損,目前殘余應力的納米壓痕表征模型主要有Swadener模型、Suresh模型、Lee模型和Xu模型。其中,又以Suresh模型和Lee模型應用效果最為理想。
                        4.表征應力-應變
                        傳統拉伸試驗以及一些微觀力學性能測試的技術的缺點以及應用受限近年來,很多學者提出了利用納米壓痕技術來評估材料屈服強度和塑性性能的新方法。

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