犃犉犕的纳米硬度测试与分析-光学精密工程.pdfVIP

第 卷 第 期 光学 精密工程 １５ ５ 　 Ｖｏｌ．１５ Ｎｏ．５ 　 　 　　　　　　　　 Ｏ ｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ 　　　　　　　　 年 月 　 ｐ ｇ ｇ ２００７ ５ Ｍａ ２００７ 　 　 　　 ｙ 文章编号 （ ） １００４９２４Ｘ２００７０５０７２５０５ 　 犃犉犕的纳米硬度测试与分析 ， １２ １ １ １ １ 史立秋 ，张顺国 ，孙 涛 ，闫永达 ，董 申 　 　 （ 哈尔滨工业大学 精密工程研究所，黑龙江 哈尔滨 ； １． １５０００１ ２．佳木斯大学 机械工程学院，黑龙江 佳木斯 １５４００７） 摘要：基于原子力显微镜（ ）和金刚石针尖建立了一套纳米压痕测量系统。通过向系统发送控制电压使金刚石针尖 ＡＦＭ 在完成加载和卸载全过程的同时进行实时的数据采集并直接绘出载荷 压深曲线。利用该系统，对单晶铝和单晶铜薄膜  材料进行了单点压痕实验，用美国 公司的纳米原位测量仪（ ）做了验证试验。实验结果表明，该系 Ｈ ｓｉｔｒｏｎ ＴｒｉｂｏＩｎｄｅｎｔｅｒ ｙ 统适合测量较软材料的纳米硬度。分析了基体材料对薄膜硬度和弹性模量的影响，在薄膜厚度低于 ５ １０倍压入深度 ～ 时，基体对薄膜材料的力学性能影响很大；并根据获得的载荷 压深曲线分析得出由于尺度效应的影响，随着压痕深度 － 的减小，薄膜的硬度值呈明显的上升趋势，弹性模量没有这个趋势。 关 键 词：原子力显微镜；纳米硬度；纳米压痕；纳米原位测量仪 　 　 中图分类号： 文献标识码： ＴＨ７４２．９ Ａ 　　 犜犲狊狋犪狀犱犪狀犪犾狊犻狊狅狀狀犪狀狅犺犪狉犱狀犲狊狊狌狊犻狀 犪狀犃犉犕犫犪狊犲犱狊狊狋犲犿 狔 犵 狔 ， １ ２ １ １ １ １ ，