針對多物理場微納米壓痕測試技術(shù)研究現(xiàn)狀和存在問題,開發(fā)生產(chǎn)了多物理場微納米壓痕測試儀,如圖1所示。多物理場微納米壓痕測試曲線如圖2所示。
圖1 多物理場微納米壓痕測試儀
應(yīng)用
金屬材料、合金材料
陶瓷材料
聚合物材料
生物材料
仿生組織
復(fù)合材料
玻璃
半導(dǎo)體器件、薄膜
硬質(zhì)涂層等等材料
特點(diǎn)及優(yōu)勢
多物理場微納米壓痕測試儀,為材料制備、生命科學(xué)、航空航天和星際探索提供精準(zhǔn)技術(shù)支撐
研制了結(jié)構(gòu)緊湊的多物理場微納米壓痕測試儀,適用于傳統(tǒng)壓痕測試以及多物理場測試
壓電致動器作為壓痕測試的精密驅(qū)動加載,可大行程壓痕驅(qū)動
配備控制主機(jī),專用檢測控制系統(tǒng)與配套分析處理軟件,軟件功能強(qiáng)大,包括實(shí)時(shí)顯示測試過程中位移和載荷信號變化并能夠從中提取信號波動大小、顯示生成實(shí)驗(yàn)曲線等功能
*的設(shè)計(jì)
DCYH型納米壓痕儀采用壓電致動器的載荷裝置,從而保證測量的精確度
壓痕測試模塊具有很好的重復(fù)性和良好的測試精度
電、磁多場耦合加載
(a) 電+磁試驗(yàn)曲線
(b) 電場試驗(yàn)曲線 (c) 磁場試驗(yàn)曲線
圖2 多物理場微納米壓痕測試曲線
如圖2(a)所示,對La0.7Sr0.3MnO3、0.33PIN、0.35PMN、0.32PT四種材料進(jìn)行外加電場、磁場的壓痕測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn):外加電場與磁場均會顯著導(dǎo)致材料的接觸剛度增加。
如圖2(b)所示,正向電場與負(fù)向電場均對PMN-PT材料的壓痕曲線有所影響,結(jié)果表現(xiàn):材料的彈性性能與塑性性能均隨著外加電場的影響而有所變化。
如圖2(c)所示,單晶鎳材料在外加2000Oe磁場的環(huán)境下,壓痕平均增加2.67%,殘余壓深平均增加4.14%,結(jié)果表現(xiàn):可得材料的彈性模量增加31.36%,硬度減小6.77%。
電場施加范圍:1000V/mm
電場分辨率:0.1V/mm
磁場范圍:0.5T
磁場分辨率:1Oe
樣品尺寸:毫米級
可測量壓入載荷-壓入深度曲線、材料硬度、彈性模量等基本參量
配備控制主機(jī),專用檢測控制系統(tǒng)與配套分析處理軟件