用納米壓痕法表征薄膜的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系.pdf

1、近年來(lái)，薄膜科學(xué)愈來(lái)愈受到重視，對(duì)其力學(xué)性能的研究已成為熱門領(lǐng)域。納米壓痕測(cè)試技術(shù)作為一種測(cè)量薄膜材料力學(xué)性能的方法，以其高度的位移分辨率、超低載荷及連續(xù)測(cè)量能力倍受青睞。本文以納米壓痕法結(jié)合量綱分析及有限元方法來(lái)測(cè)量薄膜材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。 本文的工作主要分為兩個(gè)部分：第一部分是建立用納米壓痕法測(cè)量薄膜應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的理論框架；第二部分是實(shí)際測(cè)定電沉積鎳鍍層的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。 本文首先介紹了本課題的研究背景和研究現(xiàn)狀

2、，對(duì)納米壓痕技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的敘述，闡明了我們選取本課題的依據(jù)。接著按如下思路歸納出了測(cè)量脆性薄膜/韌性基底、脆性薄膜/脆性基底、韌性薄膜/脆性基底以及韌性薄膜/韌性基底四種膜/基組合材料力學(xué)性能的理論框架：首先用量綱分析的方法將納米壓痕過(guò)程與被測(cè)材料的力學(xué)性能，如彈性模量、屈服強(qiáng)度及應(yīng)變硬化指數(shù)等聯(lián)系起來(lái)，建立起兩者之間簡(jiǎn)單的無(wú)量綱函數(shù)關(guān)系的結(jié)構(gòu)形式，其次用有限元方法模擬壓頭壓入材料的過(guò)程，分析得到無(wú)量綱函數(shù)的具體形式，最后根據(jù)實(shí)測(cè)