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应用实例展示

       纳米压痕仪,又被研究学家称为纳米压入仪,微纳米尺度薄膜材料的硬度跟杨氏的模量测试都需要使用该仪器进行运作。此外,像有机材料,无机材料或者是软质材料,硬质材料也是能够使用纳米压痕仪来进行检测和分析的。下面小编就带大家了解下纳米压痕仪的技术原理以及局限性。

       1、Oliver与Pharr法:这是一种比较常用的方法。硬度值能够根据最大加载的载荷与压痕的残余变形面积求出来,而试验所测得的载荷一位移曲线,能够根据其卸载曲线的斜率算得弹性模量。该方法使用原始的硬度定义来对材料的硬度与弹性模量计算,却未考虑到纳米尺度上的尺寸效应则是这种方法的缺陷之处。

      2、Hainsworth法:因为卸载过程一般被认为是一个纯弹性的过程,能够根据卸载后的压痕残余变形算出材料的硬度,或者是从卸载曲线得到材料弹性模量。这两个方向主要是适用于超硬薄膜或者是各向异性材料。但是因其材料的塑性变形假设太过简单,因此缺乏有力的理论支持。

      3、梯度随数变化理论:材料硬度H依赖于被测材料的深度H,有压人压头之称,并且会随压人深度的降低而增大,因此具有尺度效应,其对于具有塑性的晶体材料适合使用此方法。但这种方法的缺点在于没办法计算材料的弹性模量。

       4、体积占比量法:这种方法主要是用来计算薄膜或者是基体组合体系的硬度,但却局限于试验的研究方法,基体对薄膜力学性能的影响在试验的结果上不方便排除。

       5、分子动力学模拟法:这种方法主要是从原子的尺度上来考虑每个原子上所受的作用力,键合能以及晶体晶格常量,并且运用牛顿运动定律的方程来模拟原子间的相互作用结果,该方法的局限性是只能适用于原子尺度。

      想了解更多关于纳米压痕仪的信息,上海纳嘉仪器有限公司,咱们下期再见。

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