用納米壓痕法表征薄膜的應力-應變關系.pdf

1、近年來，薄膜科學愈來愈受到重視，對其力學性能的研究已成為熱門領域。納米壓痕測試技術作為一種測量薄膜材料力學性能的方法，以其高度的位移分辨率、超低載荷及連續(xù)測量能力倍受青睞。本文以納米壓痕法結合量綱分析及有限元方法來測量薄膜材料的應力-應變關系。 本文的工作主要分為兩個部分：第一部分是建立用納米壓痕法測量薄膜應力-應變關系的理論框架；第二部分是實際測定電沉積鎳鍍層的應力-應變關系。 本文首先介紹了本課題的研究背景和研究現(xiàn)狀

2、，對納米壓痕技術進行了較為詳細的敘述，闡明了我們選取本課題的依據(jù)。接著按如下思路歸納出了測量脆性薄膜/韌性基底、脆性薄膜/脆性基底、韌性薄膜/脆性基底以及韌性薄膜/韌性基底四種膜/基組合材料力學性能的理論框架：首先用量綱分析的方法將納米壓痕過程與被測材料的力學性能，如彈性模量、屈服強度及應變硬化指數(shù)等聯(lián)系起來，建立起兩者之間簡單的無量綱函數(shù)關系的結構形式，其次用有限元方法模擬壓頭壓入材料的過程，分析得到無量綱函數(shù)的具體形式，最后根據(jù)實測