纳米压痕技术论文-杜立群,赵文君,翟科,杜成权,魏壮壮

纳米压痕技术论文-杜立群,赵文君,翟科,杜成权,魏壮壮

导读:本文包含了纳米压痕技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:纳米压痕法,兆声辅助电铸,微电铸器件

纳米压痕技术论文文献综述

杜立群,赵文君,翟科,杜成权,魏壮壮[1](2019)在《基于纳米压痕技术的兆声辅助电铸微器件残余应力研究》一文中研究指出微电铸已成为制作金属微器件的关键技术之一,然而微电铸层中过大的残余应力会给微器件的尺寸精度与使用寿命带来极大的影响。针对一款悬臂型后座保险锁微器件在电铸阶段出现的变形现象进行分析,基于纳米压痕技术,以有、无兆声辅助电铸微器件为被测样片开展了应力测试实验,讨论了纳米压痕技术中两种常用的计算模型对应力测试结果的影响。结果表明:兆声辅助电铸器件中的残余应力相对无兆声辅助电铸器件减小了57.84%,验证了兆声辅助电铸能有效减小铸层中残余内应力,并从声流和稳态空化两种理论解释了兆声辅助电铸过程中铸层残余内应力减小的原因。(本文来源于《电加工与模具》期刊2019年04期)

王新洲,谢序勤,王思群,李延军,梁星宇[2](2019)在《基于纳米压痕技术的木材胶合界面力学行为》一文中研究指出【目的】研究木材胶合界面的静态和动态力学行为,探讨树脂渗透对木材管胞壁层力学性能的影响,为木质复合材料制造工艺优化和增强改性提供理论依据。【方法】采用纳米压痕静态和动态力学测试技术(Nano-DMA),对针叶材火炬松与酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)胶黏剂所形成胶合界面区域各相材料的静态弹性模量、硬度、蠕变性能以及储能模量和损耗模量等力学行为进行分析。【结果】静态力学行为方面,在界面区域,PF和UF渗透进入管胞壁层后,木材管胞壁的弹性模量(E_r)和硬度(H)提高;经PF渗透后,木材管胞壁的E_r和H分别增加7%和26%;Burgers蠕变力学模型可有效描述胶合界面区域管胞壁的纳米压痕蠕变特性,经树脂渗透后,木材管胞壁的瞬时弹性模量增加,黏弹性模量和黏性系数减小;在保载初期,PF界面区域木材管胞壁的蠕变柔量约下降60%,UF界面区域木材管胞壁的蠕变柔量约下降58%。动态力学行为方面,随着加载频率增加,界面材料的储能模量(E′_r)逐渐增大,而损耗模量(E″_r)和损耗因子(tanδ)呈减小趋势;当加载频率为10 Hz时,PF和UF树脂渗透使得管胞壁层的储能模量分别增加16%和29%。【结论】胶合界面区域胶黏剂进入管胞壁层,对木材管胞的静态力学性能具有增强作用,同时胶黏剂可提高管胞壁的短期抗蠕变能力;木材管胞壁具有较高的储能模量和损耗模量,而树脂的储能模量和损耗模量较低,经树脂渗透后,木材管胞壁的储能模量增加,但损耗模量和损耗因子呈下降趋势,可能对界面传递和分散应力产生不利影响。(本文来源于《林业科学》期刊2019年07期)

闫鹏[3](2019)在《基于纳米压痕技术的弹塑性材料本构关系反演测量方法研究》一文中研究指出纳米压痕技术也称深度敏感压深技术,是一种先进的无损检测技术,可以有效地在纳米尺度下测量材料的力学性能,具有非常广阔的应用前景。纳米压痕技术的主要原理是测试压头作用在微/纳米尺度的小体积内,提取材料的力学响应,并根据获得的材料加载和卸载响应曲线(载荷—位移曲线)来研究材料的力学性能。随着数值技术的完善和提高,基于纳米压痕技术的反演测量法成为研究的热点,该方法主要是通过反向分析载荷—位移曲线进而获得材料更多的力学性能参数。本文首先系统地介绍了纳米压痕技术的基本原理,对其中涉及的实验装置、测试原理以及力学理论进行了分析。详细说明了基于纳米压痕技术的反演测量方法,利用量纲分析法得出影响实验结果的因素,并建立了MATLAB和ANSYS联合反演的半封闭测量方法,为本文的研究提供了理论和实践的基础。其次,利用ANSYS建立弹塑性材料的压痕实验模型并在反演测量中引入压痕轮廓信息。建立了球形、锥形压头的二维、叁维几何模型,并对纳米压痕实验过程进行数值模拟,将数值模拟得到的数据与实验数据进行对比,验证了数值模型的有效性;分析了不同实验因素对压痕形貌周围凸起和凹陷现象的影响,并对球形、锥形压头作用下压痕形貌周围凸起和凹陷现象发生的规律进行分析;针对基于纳米压痕技术反演测量材料本构关系结果不准确、不唯一的问题,本文提出引入压痕轮廓信息来提高材料本构关系测量精度,通过实例证明引入压痕轮廓信息确实可以提高材料本构关系反演测量的准确性和唯一性。再次,提出多算法联合优化策略。对常用优化方法的原理进行介绍,并将各优化方法应用在纳米压痕反演识别的计算中。实验发现,优化反演分析过程中对目标函数的求解需要利用优化算法进行大量的迭代计算,单一的优化算法由于自身的缺陷通常陷入局部解或是求解时间长,导致计算结果不对或是计算效率低。为了解决上述问题,本文提出多种优化算法联合的优化策略,综合利用各优化算法的特点,提高反演计算的效率和精度。通过实例证明了本文所提出的多算法联合优化策略在材料参数反演测量中可以显着提高测量结果的精度和效率,对工程中类似的反演分析问题具有一定的借鉴意义。最后,以纯铜和纯钨为试样,通过纳米压痕设备获得载荷—位移曲线和叁维压痕形貌等实验数据。对应地在反演分析法中引入压痕轮廓信息并应用联合优化策略对纯铜的材料参数进行反演识别,结果表明本文所建立的基于压痕实验的弹塑性材料本构反演分析法能高效、准确地对试样的非线性材料模型参数进行反演识别。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30)

王月敏,商磊,闫相桥,李新刚,李垚[4](2019)在《基于纳米压痕技术的光子晶体薄膜实验研究与有限元模拟》一文中研究指出采用垂直沉积自组装法制备了粒径为180 nm的SiO_2光子晶体薄膜,利用纳米压痕技术对其进行力学测试,采用ABAQUS软件对纳米压痕过程进行了仿真研究。结果表明:制备的光子晶体薄膜粒径均一且排列有序,弹性模量为7. 79 GPa,硬度为0. 181 GPa。有限元仿真的位移-荷载曲线与实验测试曲线保持一致,验证了仿真模型的正确性。通过对不同压入位置的模拟,发现薄膜的硬度和弹性模量随着压痕点从球形顶点过渡到微球中间时有增加的趋势。利用纳米压痕过程的能量分布,分析了压头下能量分布机理及不同压入位置力学参数不同的原因。(本文来源于《材料导报》期刊2019年14期)

陈智勇,张东生,齐乐华,李妙玲,吴恒[5](2018)在《纳米压痕技术测试纤维束内沥青炭和粗糙层热解炭的力学性能》一文中研究指出为了研究纤维束内沥青炭和粗糙层热解炭的力学性能,以2.5D针刺炭毡为增强体,分别通过中温煤沥青浸渍炭化和化学气相沉积制备得到C/C复合材料。使用G200型纳米压痕仪对C/C复合材料纤维束内基体进行纳米压痕测试,采用连续刚度测试方法,利用Oliver和Pharr模型获得试样弹性模量随测试深度的变化,利用弹性模量和硬度两参数Weibull分布函数对纳米压痕测试结果进行统计分析。结果表明,沥青炭和粗糙层热解炭的弹性模量平均值分别为(14.92±2.02) GPa和(12.87±1.35)GPa;硬度的平均值分别为(0.64±0.14) GPa和(0.67±0.17) GPa。沥青炭和粗糙层热解炭的弹性模量的Weibull分布模数分别为8.60和9.18,弹性模量的特征值分别为15.63 GPa和13.40 GPa。(本文来源于《炭素技术》期刊2018年06期)

陈今龙,周素洪,叶兵,蒋海燕,丁文江[6](2018)在《纳米压痕表征技术的应用与发展》一文中研究指出纳米压痕技术作为一种新的无损检测、简单方便的材料微纳米尺度力学性能表征方法,被广泛应用于科学研究与现役构件寿命评估等领域。综述了纳米压痕法在性能表征中的各项应用,介绍了目前研究的重点。对纳米压痕技术的研究方向进行了展望。(本文来源于《热加工工艺》期刊2018年16期)

魏振伟,刘昌奎,周静怡,曲士昱[7](2018)在《纳米压痕技术在工程材料研究中的应用》一文中研究指出纳米压痕技术具有高灵敏度、操作简单等优点,可以在微纳尺度上获得块体材料、薄膜以及涂层等的多种力学性能参数。尤其随着材料基因组技术的推广,其将成为应用越来越广泛的力学性能表征方法。本研究介绍了纳米压痕技术的Oliver-Pharr方法原理,以及其在载荷-位移、硬度、弹性模量、断裂韧度、蠕变性能、残余应力、纤维界面性能表征方面的应用。在使用过程中仍存在一些问题需要注意和进一步研究:纳米压痕技术获得的力学性能参量需要考虑其测试模型的适用性;材料表面加工过程需要很高的技术及一致性,以最大减小甚至消除材料表面状态及物理特征对测试结果准确性和重复性的影响;由于测试位置较难精确定位,标准压头外形尺寸存在偏差以及设备本身的热漂移,纳米压痕测试重复性差。(本文来源于《失效分析与预防》期刊2018年04期)

胡传林,刘志超,何永佳,杨露,张文琴[8](2018)在《纳米压痕技术在水泥基材料研究中的应用》一文中研究指出水泥基材料是一种典型的多相多尺度复合材料,其宏观力学性能很大程度上由其微观结构和微观力学性能决定。本研究将通过纳米压痕技术的应用来表征水泥基材料的微观力学性能(包括弹性模量、硬度、徐变模量等),继而结合其它纳微观表征手段(扫描电子显微镜和能谱分析等)对纳米压痕测试区域进行微结构特征和化学组成分析,从而可靠地获得水泥基材料各物相的微观力学参(本文来源于《第九届无机材料结构、性能及测试表征技术研讨会(TEIM2018)摘要集》期刊2018-06-12)

魏亚,高翔,梁思明[9](2018)在《用动态模量成像与纳米压痕技术对硬化水泥浆体中水化产物的识别和表征》一文中研究指出采用基于扫描探针显微镜的动态模量成像技术和原位纳米压痕技术,对普通硅酸盐水泥净浆和掺矿渣水泥净浆进行测试,识别硬化水泥浆体中的不同水化产物,并在无损情况下表征其微观结构特征与力学性能。借助于模量成像高精度的优势,定量表征了内部水化产物层的厚度。结果表明:同类型水化产物的模量不受掺入矿渣与否的影响;对于单一物相而言,同样反应弹性力学性质的储能模量和压痕模量基本相等。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2018年08期)

韦丹运[10](2018)在《纳米压痕技术探究骨微观力学特性变化的实验研究》一文中研究指出目的:利用纳米压痕技术了解骨微观结构的力学特征在骨质疏松中发生的变化,探究其发生的机制,为骨质疏松的诊疗提供理论依据。方法:1、对临床上行腰椎扩大减压术患者行术前腰椎骨密度检查,以区分骨质疏松及非骨质疏松患者。2、收集20例骨质疏松患者第4腰椎(L4)椎板骨,做为实验组;20例非骨质疏松患者第4腰椎(L4)椎板骨,做为对照组。3、Micro-CT对两组的L4椎板骨进行扫描,Evaluation V6.5-3软件进行定量分析并比较两组L4椎板骨的相对骨体积或骨体积分数(Proportion or Percentage of the Volume of Interest of Bone,BV/TV)、骨小梁分离度(trabecular Separation/apacing,Tb.Sp)、骨小梁厚度(Trabecular Thickness,Tb.Th)、结构模型指数(Structure Model index,SMI)。4、将两组的L4椎板骨进行切片、打磨,制成厚约3mm,两面光滑的样品,对其进行纳米压痕测试,每个样品测试10个点,计算其硬度及弹性模量。结果:1、两组患者性别、年龄、BMI等一般资料比较无明显差异(P>0.05)。2、通过双能X线扫描,实验组骨密度较对照组骨密度明显降低(P<0.05)。3、Micro-CT扫描结果表明,实验组骨小梁稀薄、断续、排列混乱,存在较多无骨小梁骨髓区,表现出显着的骨微结构破坏;经Evaluation V6.5-3软件分析,实验组骨体积分数(BV/TV)、骨小梁厚度(Tb.Th)较对照组明显降低(P<0.05),而骨小梁分离度(Tb.Sp)、结构模型指数(SMI)较对照组明显升高(P<0.05)。4、纳米压痕检测结果表明实验组骨小梁骨硬度及弹性模量均较对照组显着下降(P<0.05)。结论:1、纳米压痕技术具有超高位移高分率、超低载荷、对样品无损等优点,可以用于骨微结构的力学测试。2、骨质疏松患者骨微结构破坏及骨小梁硬度、弹性模量共同下降,是造成骨强度下降的主要原因。(本文来源于《广西医科大学》期刊2018-05-01)

纳米压痕技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

【目的】研究木材胶合界面的静态和动态力学行为,探讨树脂渗透对木材管胞壁层力学性能的影响,为木质复合材料制造工艺优化和增强改性提供理论依据。【方法】采用纳米压痕静态和动态力学测试技术(Nano-DMA),对针叶材火炬松与酚醛树脂(PF)、脲醛树脂(UF)胶黏剂所形成胶合界面区域各相材料的静态弹性模量、硬度、蠕变性能以及储能模量和损耗模量等力学行为进行分析。【结果】静态力学行为方面,在界面区域,PF和UF渗透进入管胞壁层后,木材管胞壁的弹性模量(E_r)和硬度(H)提高;经PF渗透后,木材管胞壁的E_r和H分别增加7%和26%;Burgers蠕变力学模型可有效描述胶合界面区域管胞壁的纳米压痕蠕变特性,经树脂渗透后,木材管胞壁的瞬时弹性模量增加,黏弹性模量和黏性系数减小;在保载初期,PF界面区域木材管胞壁的蠕变柔量约下降60%,UF界面区域木材管胞壁的蠕变柔量约下降58%。动态力学行为方面,随着加载频率增加,界面材料的储能模量(E′_r)逐渐增大,而损耗模量(E″_r)和损耗因子(tanδ)呈减小趋势;当加载频率为10 Hz时,PF和UF树脂渗透使得管胞壁层的储能模量分别增加16%和29%。【结论】胶合界面区域胶黏剂进入管胞壁层,对木材管胞的静态力学性能具有增强作用,同时胶黏剂可提高管胞壁的短期抗蠕变能力;木材管胞壁具有较高的储能模量和损耗模量,而树脂的储能模量和损耗模量较低,经树脂渗透后,木材管胞壁的储能模量增加,但损耗模量和损耗因子呈下降趋势,可能对界面传递和分散应力产生不利影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

纳米压痕技术论文参考文献

[1].杜立群,赵文君,翟科,杜成权,魏壮壮.基于纳米压痕技术的兆声辅助电铸微器件残余应力研究[J].电加工与模具.2019

[2].王新洲,谢序勤,王思群,李延军,梁星宇.基于纳米压痕技术的木材胶合界面力学行为[J].林业科学.2019

[3].闫鹏.基于纳米压痕技术的弹塑性材料本构关系反演测量方法研究[D].西安理工大学.2019

[4].王月敏,商磊,闫相桥,李新刚,李垚.基于纳米压痕技术的光子晶体薄膜实验研究与有限元模拟[J].材料导报.2019

[5].陈智勇,张东生,齐乐华,李妙玲,吴恒.纳米压痕技术测试纤维束内沥青炭和粗糙层热解炭的力学性能[J].炭素技术.2018

[6].陈今龙,周素洪,叶兵,蒋海燕,丁文江.纳米压痕表征技术的应用与发展[J].热加工工艺.2018

[7].魏振伟,刘昌奎,周静怡,曲士昱.纳米压痕技术在工程材料研究中的应用[J].失效分析与预防.2018

[8].胡传林,刘志超,何永佳,杨露,张文琴.纳米压痕技术在水泥基材料研究中的应用[C].第九届无机材料结构、性能及测试表征技术研讨会(TEIM2018)摘要集.2018

[9].魏亚,高翔,梁思明.用动态模量成像与纳米压痕技术对硬化水泥浆体中水化产物的识别和表征[J].硅酸盐学报.2018

[10].韦丹运.纳米压痕技术探究骨微观力学特性变化的实验研究[D].广西医科大学.2018

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