黎军顽倪玉山林逸汉罗诚江五贵
金属学报
采用多尺度准连续介质法分别模拟无缺陷和具有初始缺陷两种状态下, 单晶Al薄膜纳米压痕初始塑性变形过程, 得到载荷--位移响应曲线和应变能--位移变化曲线. 研究了初始缺陷对纳米压痕过程中位错形核与发射、Peierls应力以及位错发射临界载荷的影响. 结果表明, 在整个纳米压痕过程中出现了多次位错形核与发射现象, 初始缺陷对第1和第3对位错的形核与发射影响较小, 而对第2对位错的形核与发射具有明显的推迟作用, 并伴随有裂纹扩展现象; 由于初始缺陷引起薄膜材料内部严重的晶格畸变, 导致系统应变能和位错运动的Peierls应力增加; 裂纹扩展前, 发射第2对位错需要的临界载荷增加, 裂纹失稳后, 位错发射需要的临界载荷下降. 模拟获得的纳米硬度和Peierls应力与实验结果吻合.
关键词:
Al薄膜
,
nanoindentation
,
multiscale
,
quasicontinuum method
,
initial defect
姚素薇
,
张璐
,
张卫国
,
张振宇
,
李鸿琦
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2006.00736
采用二次铝阳极氧化技术, 制备了高度有序的铝阳极氧化膜(AAO膜), 孔径为50nm. 利用纳米压缩仪结合纳米压痕仪对不同压缩位移条件下的AAO膜进行了纳米力学测试和卸载后的压痕原位扫描实验. 通过测量加载-卸载曲线并用Oliver-Pharr模型分析计算得到, 在压缩位移为0、3.3、6.6、9.9μm时, AAO膜的纳米硬度和弹性模量分别为1.49、1.79、1.69、1.55GPa和11.79、12.32、12.82、13.19GPa. 由卸载曲线和原位扫描的压痕形貌可以看出, 压缩位移为6.6和9.9μm时的压痕在压缩力的作用下发生了明显的塑性变形, 因而AAO膜的纳米硬度减小, 而弹性模量一直增大.
关键词:
阳极氧化铝膜(AAO)
,
nanocompression
,
nanoindentation
,
in-situ scanning
袁国政
,
杨雪霞
,
肖革胜
,
树学峰
稀有金属材料与工程
采用纳米压痕技术对无铅焊点(Sn3.0Ag0.5Cu、Sn0.7Cu和Sn3.5Ag)及其内部界面金属间化合物(intermetallic compound,IMC)的力学性能进行测试.根据实际工业工艺流程制备无铅焊点试样;利用接触刚度连续测量(CSM)技术对焊点及内部IMC层进行测试,得到IMC层及无铅焊点的弹性模量、硬度等力学性能参数,并根据载荷-位移曲线的保载阶段确定蠕变应力指数.结果表明,Sn0.7Cu的IMC层的弹性模量和蠕变应力指数为无铅焊点的2.03和6.73倍;对无铅焊点的可靠性评估中,将IMC层的影响考虑进去使得结果更为合理.
关键词:
无铅焊点
,
金属间化合物
,
纳米压痕
,
力学性能
,
蠕变应力指数
秦飞
,
项敏
,
武伟
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00782
为得到硅通孔电镀填充铜(TSV-Cu)的力学性能,对TSV-Cu进行了Berkovich纳米压痕实验.基于Oliver-Pharr算法和连续刚度法确定TSV-Cu的弹性模量和硬度分别为155.47 GPa和2.47 GPa;采用有限元数值模拟对纳米压痕加载过程进行反演分析,通过对比最大模拟载荷与最大实验载荷,确定TSV-Cu的特征应力和特征应变;由量纲函数确定的应变强化指数为0.4892;将上述实验结果代入幂强化模型中,确定TSV-Cu的屈服强度为47.91 MPa.最终确定了TSVCu的幂函数型弹塑性应力-应变关系.
关键词:
硅通孔电镀填充铜
,
纳米压痕
,
弹性模量
,
屈服强度
,
应变强化指数
徐洋
,
孙明雪
,
周砚磊
,
刘振宇
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00265
以复合添加Nb和Ti的微合金钢为研究对象,采用热模拟、显微硬度、透射电镜以及纳米压痕技术等方法对实验钢在连续冷却条件下和卷取过程中的冷却速率对组织演变及显微硬度的影响进行观察和分析,研究了(Nb,Ti)C在卷取中的析出规律及其对铁素体相微观力学性能的影响.结果表明,连续冷却和卷取过程中的冷却速率的增加都能促进Nb-Ti实验钢从铁素体+珠光体组织向贝氏体组织转变,细化铁素体晶粒.在连续冷却条件下,实验钢的显微硬度随着冷却速率的增加逐渐升高,而在卷取过程中由于较小冷却速率能够促进(Nb,Ti)C在铁素体中的形核和长大使得铁素体中存在大量均匀弥散分布的纳米析出物,提高了基体的强度,因此随着卷取过程中冷却速率的增加实验钢的显微硬度呈现降低的趋势.Nb-Ti实验钢中铁素体相的纳米硬度为4.13 Gpa,Young's模量为249.3 Gpa,普通C-Si-Mn钢铁素体相的纳米硬度为2.64 Gpa,Young's模量为237.4 Gpa,纳米析出物对铁素体相的纳米硬度的贡献达到1.49 Gpa.
关键词:
纳米析出物
,
冷却速率
,
纳米压痕
,
纳米硬度
,
Young's模量
