典型文献
纳米压痕技术及其在薄膜/涂层体系中的应用
文献摘要：
综述了纳米压痕技术的发展历程及其在薄膜领域的应用.介绍了当前实验室条件下主要采用的电磁驱动式纳米压痕仪的构造和工作过程.为了保证测试结果的准确性,要在合适的温度、湿度下进行压入实验,借助保载来消除一些可以避免的误差.阐述了压头的分类和选择原则,玻氏压头相比于维氏压头具有更小的中心线与棱面夹角,避免了尖端横刃对于压入结果准确性的影响,因此最常用的压头为玻氏压头;表征断裂韧性最合适的压头为立方角压头;表征微机电系统的弯曲采用楔形压头.总结了通过最大载荷和压入面积得到涂层力学参量的分析流程.归纳了将纳米压痕法应用于表征薄膜涂层的硬度和弹性模量、室温下蠕变性能、断裂韧性、残余应力、塑性性能等力学量的研究,如表征硬度和弹性模量的Oliver-Pharr法的应用,识别蠕变柔量的Lee-Radok模型的应用,分析断裂韧性的Lawn-Evans-Marshall模型的应用.在涂层制备过程中,制备参数的改变可以使得涂层具有不同的力学性能,涂层厚度远小于表面尺寸,硬度和弹性模量仍然存在各向异性,非晶态结构涂层具有更高的硬度和弹性模量.采用碳纳米管强化可以提高涂层的断裂韧性,涂层内存在适量的残余应力数值和合适的残余应力类型,可以改善涂层的力学性能.具有多层结构、梯度结构等新型结构的涂层相比于传统涂层具有更优良的力学性能.纳米压痕法结合AFM原子力显微镜可以实现原位测量,结合有限元法可以对于理论模型进行完善,并拓宽模型的适用范围.最后,对于纳米压痕技术在薄膜涂层中的应用前景进行了展望.
文献关键词：
纳米压痕;薄膜;涂层;力学性能;研究现状
中图分类号：
作者姓名：
王宇迪;王鹤峰;杨尚余;赵帅;金涛;肖革胜;树学峰
作者机构：
太原理工大学 机械与运载工程学院,太原 030024;太原清泽智成科技合伙企业,太原 030024
文献出处：
引用格式：
[1]王宇迪;王鹤峰;杨尚余;赵帅;金涛;肖革胜;树学峰-.纳米压痕技术及其在薄膜/涂层体系中的应用)[J].表面技术,2022(06):138-159
A类：
Pharr,Radok,Lawn
B类：
纳米压痕技术,涂层体系,电磁驱动,压痕仪,保载,载来,压头,选择原则,中心线,夹角,尖端,结果准确性,断裂韧性,最合适,微机电系统,楔形,最大载荷,参量,纳米压痕法,弹性模量,蠕变性能,残余应力,力学量,Oliver,蠕变柔量,Lee,Evans,Marshall,涂层制备,制备过程,制备参数,涂层厚度,各向异性,非晶态,态结构,碳纳米管,多层结构,梯度结构,新型结构,AFM,原子力显微镜,原位测量,有限元法
AB值：
0.30248
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