納米劃痕是一種薄膜力學(xué)性能的評價(jià)方法,然而,當(dāng)膜層厚度小于10 nm時(shí),壓頭大小對劃痕的深度、寬度及變形狀態(tài)影響較大,較難保證試驗(yàn)結(jié)果的有效性。為了快速對超薄膜層進(jìn)行納米劃痕測試,采用不同半徑的壓頭,在施加不同載荷的情況下,研究了壓頭半徑對玻璃表面薄有機(jī)涂層納米劃痕試驗(yàn)結(jié)果的影響。利用納米劃痕儀和掃描電子顯微鏡（SEM）對劃痕形貌及伴隨的力學(xué)信號轉(zhuǎn)換進(jìn)行了分析和研究。結(jié)果表明:施加從6 mN線性增加至10 mN的載荷,在10μm半徑壓頭所得劃痕中,涂層失效包含塑性形變、裂紋、撕裂和剝離等4種模型,并且在各臨界點(diǎn)的法向力Fn和劃痕深度Pd均有清晰的轉(zhuǎn)換信號;在2μm半徑壓頭所得劃痕中,壓頭較早地撕裂涂層,導(dǎo)致Fn和Pd信號只出現(xiàn)短暫的小幅波動(dòng),并且在涂層剝離失效之前,Pd超過壓頭半徑r,壓頭兩側(cè)對涂層變形的影響大于壓頭半徑,因此試驗(yàn)結(jié)果缺乏有效性;而在50μm半徑壓頭所得劃痕中,盡管直至試驗(yàn)結(jié)束之前,Pd未超過r,然而Fn和Pd轉(zhuǎn)換信號不明顯,這不利于對涂層形變過程中力學(xué)性能的分析。該研究結(jié)果可為納米劃痕試驗(yàn)中壓頭半徑的選擇以及對劃痕試驗(yàn)結(jié)果有效性的評估提供決策支持。 

【文章頁數(shù)】：6 頁

【文章目錄】：
0前言
1 試驗(yàn)
    1.1 試樣的制備
    1.2 測試與表征
2 結(jié)果與討論
    2.1 小載荷劃痕的形貌
    2.2 大載荷劃痕的形貌
    2.3 壓頭半徑對劃痕試驗(yàn)結(jié)果有效性的影響
3 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3716759