低温压痕校准理论方法与典型材料试验研究

发布时间：2024-05-17 01:18

　　微纳米压痕测试技术由于具有快速测试,精度高和无需专门制作试样等特点,已逐渐发展成为材料微区力学性能测试的一项主流技术。但随着低温环境应用领域的迅猛发展,材料在低温严苛环境下的特性面临着更高的要求,常规压痕试验已无法满足测试需求,且现有低温压痕测试技术尚不成熟,进一步限制了对材料在低温下力学行为的研究工作。因此,发展低温微纳米压痕测试技术,对典型材料进行低温下的性能测试与调控,开展针对新现象与新规律的研究,具有重要科学意义和广泛应用前景。为此,本文基于自制的低温压痕测试仪器,进行了其工况环境下的标定校准工作,提出了低温环境下压痕测试误差分析方法,消除了温度对压痕测试过程与后处理分析的影响。相比现有的低温压痕测试仪器与方法,本文获取了更为准确的压痕测试曲线与试验材料物理特性,为材料的低温性能分析、制备及使用提供了重要的试验依据,此外,通过对应用最为广泛的两种典型单晶材料进行了试验分析,获取了其低温下的力学性质并研究了其相关微尺度新现象。论文主要研究工作如下:(1)归纳了Oliver-Pharr经典压痕测试分析方法数据处理过程,并介绍了本文所采用的低温压痕测试系统的模块组成及机械结构。对测试...

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1压痕测试技术早期理论（a）赫兹接触[30]；（b）压痕弹性恢复[31]

捎酶帽曜糩27]，我国GB/T21838.1~4标准则完全等效于该四项标准[28]。2015年，为适应压痕测试的发展与技术革新，ISO14577.1~3-2015正式颁布[29]，压痕测试技术在近三十年的发展过程中经历了从青涩到成熟，再到标准化的过程。本节主要从压痕测试技术的发展....

图1.2经典压痕测试技术发展历程（a）Newey[33]；（b）Loubet[34]；（c）Doerner和Nix[35]

第1章绪论3图1.2经典压痕测试技术发展历程（a）Newey[33]；（b）Loubet[34]；（c）Doerner和Nix[35]1.2.2环境压痕测试技术压痕测试技术发展至今，其常规环境下的基本力学功能已经得到充分的开发并逐渐进入了瓶颈期，同时为了更好地适应当前材料应用领域....

图1.3电化学腐蚀环境压痕测试[36]

第1章绪论3图1.2经典压痕测试技术发展历程（a）Newey[33]；（b）Loubet[34]；（c）Doerner和Nix[35]1.2.2环境压痕测试技术压痕测试技术发展至今，其常规环境下的基本力学功能已经得到充分的开发并逐渐进入了瓶颈期，同时为了更好地适应当前材料应用领域....

图1.4电化学反应中电极压痕测试[37]

第1章绪论3图1.2经典压痕测试技术发展历程（a）Newey[33]；（b）Loubet[34]；（c）Doerner和Nix[35]1.2.2环境压痕测试技术压痕测试技术发展至今，其常规环境下的基本力学功能已经得到充分的开发并逐渐进入了瓶颈期，同时为了更好地适应当前材料应用领域....

本文编号：3975176