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K9玻璃微观力学性能的微纳米压痕和划痕试验研究
1
作者
霍帅涛
陈国美
+4 位作者
倪自丰
俞杰
卢学玉
卞达
钱善华
《润滑与密封》
北大核心
2026年第1期47-55,共9页
K9玻璃凭借其优异的物理化学特性,被广泛地应用于光学仪器、航空航天、微电子等领域。然而K9玻璃作为一种典型的硬脆材料,在加工时容易产生表面裂纹和损伤,影响其使用性能。为了研究K9玻璃的微观力学性能和损伤机制,使用Berkovich压头...
K9玻璃凭借其优异的物理化学特性,被广泛地应用于光学仪器、航空航天、微电子等领域。然而K9玻璃作为一种典型的硬脆材料,在加工时容易产生表面裂纹和损伤,影响其使用性能。为了研究K9玻璃的微观力学性能和损伤机制,使用Berkovich压头和球形压头对K9玻璃进行纳米压痕和微米划痕测试。纳米压痕试验表明,加载和卸载曲线的幂律函数的拟合参数与最大压痕位移和载荷有关,残余位移与最大位移之比、压痕弹性功与总功之比、压痕硬度与平面应变模量之比均呈线性关系。划痕试验表明,穿透深度随着垂直载荷的增加而呈现出线性增加,摩擦因数则随着外加载荷呈现不稳定波动,推测K9玻璃的损伤经历了弹塑性变形到脆性断裂的过程。通过纳米压痕试验得到K9玻璃的硬度为7.40 GPa,弹性模量为80.59 GPa。基于压痕能量法得到的K9玻璃的断裂韧性值,与基于线弹性断裂力学的球形压头划痕测试得到的断裂韧性值相吻合。结合压痕与划痕测试的结果,计算了K9玻璃表面产生裂纹时的临界载荷,发现其与材料的硬度值及断裂韧性值密切相关。
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关键词
K9玻璃
纳米压痕
微米划痕
断裂韧性
临界载荷
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职称材料
试样倾斜对球形压头微米划痕测试紫铜摩擦系数的影响
被引量：
5
2
作者
刘明
黄承馨
高诚辉
《计量学报》
CSCD
北大核心
2020年第10期1252-1259,I0003-I0010,共16页
采用球形压头对紫铜进行微米划痕实验,在恒定正压力下研究了试样倾斜对测试摩擦系数的影响。结果表明:实验测得的名义摩擦系数与倾斜角线性相关,且±9°的差别会造成摩擦系数相差约14倍。通过建立球形压头与试样倾斜状态的位置...
采用球形压头对紫铜进行微米划痕实验,在恒定正压力下研究了试样倾斜对测试摩擦系数的影响。结果表明:实验测得的名义摩擦系数与倾斜角线性相关,且±9°的差别会造成摩擦系数相差约14倍。通过建立球形压头与试样倾斜状态的位置关系模型,发现试样倾斜对粘着摩擦系数无影响,而犁沟摩擦系数随倾斜角线性变化。为了准确计算无倾斜条件下的真实摩擦系数,可通过平面接触力学模型实现名义摩擦系数与真实摩擦系数之间的转换,或者在试样表面的不同位置往复划刻,再取摩擦系数的平均值作为最终结果。
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关键词
计量学
摩擦系数
微米划痕
平面接触力学模型
位置关系模型
试样倾斜
紫铜
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职称材料
题名
K9玻璃微观力学性能的微纳米压痕和划痕试验研究
1
作者
霍帅涛
陈国美
倪自丰
俞杰
卢学玉
卞达
钱善华
机构
江南大学机械工程学院
无锡商业职业技术学院机电技术学院
江苏省微纳增减材制造工程研究中心
出处
《润滑与密封》
北大核心
2026年第1期47-55,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52205169)
江苏省高等学校自然科学研究面上项目(19KJB460023)。
文摘
K9玻璃凭借其优异的物理化学特性,被广泛地应用于光学仪器、航空航天、微电子等领域。然而K9玻璃作为一种典型的硬脆材料,在加工时容易产生表面裂纹和损伤,影响其使用性能。为了研究K9玻璃的微观力学性能和损伤机制,使用Berkovich压头和球形压头对K9玻璃进行纳米压痕和微米划痕测试。纳米压痕试验表明,加载和卸载曲线的幂律函数的拟合参数与最大压痕位移和载荷有关,残余位移与最大位移之比、压痕弹性功与总功之比、压痕硬度与平面应变模量之比均呈线性关系。划痕试验表明,穿透深度随着垂直载荷的增加而呈现出线性增加,摩擦因数则随着外加载荷呈现不稳定波动,推测K9玻璃的损伤经历了弹塑性变形到脆性断裂的过程。通过纳米压痕试验得到K9玻璃的硬度为7.40 GPa,弹性模量为80.59 GPa。基于压痕能量法得到的K9玻璃的断裂韧性值,与基于线弹性断裂力学的球形压头划痕测试得到的断裂韧性值相吻合。结合压痕与划痕测试的结果,计算了K9玻璃表面产生裂纹时的临界载荷,发现其与材料的硬度值及断裂韧性值密切相关。
关键词
K9玻璃
纳米压痕
微米划痕
断裂韧性
临界载荷
Keywords
K9 glass
indentation
test
microscratch test
fracture toughness
critical load
分类号
TH117.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
试样倾斜对球形压头微米划痕测试紫铜摩擦系数的影响
被引量：
5
2
作者
刘明
黄承馨
高诚辉
机构
福州大学机械工程及自动化学院
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2020年第10期1252-1259,I0003-I0010,共16页
基金
国家自然科学基金(51875106,51705082)
莆田学院CAD/CAE福建省高校工程研究中心开放基金(K201705)。
文摘
采用球形压头对紫铜进行微米划痕实验,在恒定正压力下研究了试样倾斜对测试摩擦系数的影响。结果表明:实验测得的名义摩擦系数与倾斜角线性相关,且±9°的差别会造成摩擦系数相差约14倍。通过建立球形压头与试样倾斜状态的位置关系模型,发现试样倾斜对粘着摩擦系数无影响,而犁沟摩擦系数随倾斜角线性变化。为了准确计算无倾斜条件下的真实摩擦系数,可通过平面接触力学模型实现名义摩擦系数与真实摩擦系数之间的转换,或者在试样表面的不同位置往复划刻,再取摩擦系数的平均值作为最终结果。
关键词
计量学
摩擦系数
微米划痕
平面接触力学模型
位置关系模型
试样倾斜
紫铜
Keywords
metrology
friction coefficient
microscratch test
flat-on-flat type contact mechanics model
position relation model
sample tilt
copper
分类号
TB93 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
K9玻璃微观力学性能的微纳米压痕和划痕试验研究
霍帅涛
陈国美
倪自丰
俞杰
卢学玉
卞达
钱善华
《润滑与密封》
北大核心
2026
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
试样倾斜对球形压头微米划痕测试紫铜摩擦系数的影响
刘明
黄承馨
高诚辉
《计量学报》
CSCD
北大核心
2020
5
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职称材料
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