[文章導(dǎo)讀] 隨著微電子技術(shù)和微系統(tǒng)領(lǐng)域采用的機(jī)構(gòu)日益向微納米尺度發(fā)展,材料在微小尺度下的力學(xué)性能逐漸成為研究的熱點(diǎn)。
隨著微電子技術(shù)和微系統(tǒng)領(lǐng)域采用的機(jī)構(gòu)日益向微納米尺度發(fā)展,材料在微小尺度下的力學(xué)性能逐漸成為研究的熱點(diǎn)。在微電子技術(shù)、微機(jī)械和納米摩擦學(xué)應(yīng)用中,微構(gòu)件的幾何尺寸一般在微米級(jí),而薄膜的厚度則往往是納米級(jí)。在載荷的作用下,這些微小構(gòu)件常常會(huì)表現(xiàn)出與宏觀條件下所不同的特性,如何表征材料微納力學(xué)特性并將之結(jié)合到應(yīng)用是當(dāng)前的納米壓痕材料力學(xué)的前沿發(fā)展方向。
納米壓痕(點(diǎn)擊了解詳情)技術(shù)能夠在納米的尺度上對摩擦磨損現(xiàn)象、材料的力學(xué)行為和失效機(jī)理等進(jìn)行研究,具有無損、納米壓痕可以在很小的局部范圍測試材料的力學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn),近幾十年來在材料的微觀力學(xué)性能研究方面得到了廣泛的應(yīng)用。微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)領(lǐng)域用納米壓痕技術(shù)測定微小構(gòu)件的彈性模量和硬度,生物領(lǐng)域可以使用納米壓痕儀測量骨骼、細(xì)胞等生物組織的力學(xué)參數(shù),為生物學(xué)研究提供參考。對于一些宏觀硬度測試法無法表征的超硬材料、超軟材料、多孔材料、復(fù)合材料等,則可以利用納米壓痕技術(shù)在很小局部區(qū)域用微小載荷進(jìn)行測量的特點(diǎn)來表征材料的硬度等參數(shù)。
納米壓痕技術(shù)的應(yīng)用引領(lǐng)微觀尺度認(rèn)知材料的方向,為MEMS、生物材料、特殊材料等諸多領(lǐng)域提供了很好的研究手段。
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