纳米压痕法测量电沉积镍镀层的残余应力

用Nano IndenterⅡ纳米显微力学探针加载得到电沉积镍镀层的载荷-位移曲线,并对镍镀层中的残余应力进行了计算.结果表明:普通镀镍带中镀层存在残余拉应力,T处理使得镀层的残余拉应力减小,T处理镀镍带轧制后镀层拉应力变为压应力,再结晶处理也使得镀层的拉应力变为压应力,轧制后的再结晶镀镍带残余压应力变大.     

电沉积镍薄膜材料的压痕尺度效应研究

用纳米压痕法对厚度为3 μm的电沉积镍薄膜材料进行了压痕测试,结果表明：不同的压痕深度下所测得的材料硬度值不同,随着压痕深度的减小,硬度值逐渐增大,呈现出明显的尺度效应现象.根据NixGao模型,可以得到电沉积镍薄膜材料的真实硬度值约为6.2 GPa.     

纳米压痕法表征BNT薄膜的压电性能

利用有限元方法模拟了BNT薄膜/基底体系的纳米压痕过程,分析讨论了BNT薄膜的压电参数对加载的最大压痕载荷、加载曲线指数的影响,用量纲分析结合有限元方法建立了压痕的加载参数和BNT薄膜的压电参数的无量纲关系.     

韧性薄膜/韧性基底体系弹性模量表征的新方法

使用有限元方法(FEM)分析了应变硬化的韧性薄膜/基底体系的锥形压痕过程.通过改变压入深度与薄膜厚度比,从0.01变化到0.85,得到了不同膜/基体系的力学响应,从而建立了压入深度、薄膜厚度和薄膜/基底弹性模量之间的无量纲关系.选取镍薄膜/低碳钢基底进行了纳米压痕试验,根据得到的无量纲关系,计算出了镍膜的弹性模量.同时与Sakai方法[1]得到的结果进行了比较,发现两者之间很吻合,证明该方法切实可行.     

加工硬化对薄膜/基底体系临界压痕极限的影响

使用有限元法模拟了具有加工硬化的薄膜/基底体系在Berkovich压痕下的力学响应,讨论了薄膜与基底屈服强度比、薄膜/基底的加工硬化和压头尖端半径对临界压痕极限的影响.研究发现：薄膜的加工硬化使临界压痕极限减少,而基底加工硬化没有产生明显的影响;同时,随着压头尖端半径的增大,临界压痕深度减少.     

用纳米压痕法测量电沉积镍镀层的力学性能

随着科学技术的发展和薄膜材料的广泛应用,对于薄膜材料的性能的研究已经越来越引起人们的重视,尤其是其力学性能.因此,着重对电沉积镍涂层中的力学性能如硬度和杨氏模量等进行了研究.首先介绍了用纳米压痕的方法测量薄膜的硬度与杨氏模量的原理和方法,然后对电沉积后未经处理、经真空热处理和激光处理的样品进行了载荷-深度曲线的测试.结果表明,经过真空热处理的样品硬度明显减小,而经激光处理后的样品的硬度比未经处理的样品要高. 同时,对于同一样品,加不同的载荷导致压痕深度不同,随着压痕深度的增加其测得的硬度值和杨氏模量值都会有明显的下降.     

超导薄膜在垂直磁场作用下的应力应变分布

研究主要分析了YBCO高温超导薄膜在垂直磁场作用下的应力、应变分布规律。基于Bean临界态模型,并且在超导薄膜仅受外加磁场的作用下,分析了超导体内产生感应磁场与电流密度的关系,由此推导了YBCO高温超导薄膜在外加磁场作用下的应力应变表达式,使用Origin、Matlab程序做出了应力应变分布图。结果表明:超导薄膜在外加磁场的作用下其应力应变主要分布在薄膜的两侧;同时发现在外加磁场逐渐增大的过程中,薄膜的应力应变极值会随着增大。     

用纳米压痕法测量电沉积镍镀层的应力-应变关系

采用电沉积的方法制备了镍镀层,用CSEM纳米硬度计测得镀层的载荷-深度曲线,并计算出了镀层的应力-应变关系.结果表明:经过真空退火的样品,其杨氏模量与屈服强度减小,而经过激光热冲击的样品,其杨氏模量与屈服强度增大.