玻璃膜层的硬度和弹性模量

膜层的硬度和弹性模量
膜层的硬度和弹性模量是膜层材料最常用的力学性质指标。硬度是衡量材料软硬程度的一种 力学性质指标,其定义为在给定的载荷条件下,材料对形成表面压痕(刻痕)的抵抗能力;弹性 模量是指弹性范围内应力与应变的比例,是衡量材料刚度的指标。但是目前实际应用中,玻璃表 面薄膜一般较薄,测试过程中,往往会受到基体的影响。常规的方法很难测出其本征的硬度和弹
性模量,主要利用基于〇Hver-Pharr理论的纳米压痕法(nanoindentation,depth-sensing indentation) 测试薄膜材料的硬度和弹性模量,该方法的常用压头为三棱锥金刚石Berkovich压头。纳 米压痕法的设备装有高分辨率的制动机和传感器,提供高分辨率的连续位移和载荷的测量,可直 接从载荷-位移曲线实时获得接触面积,因为大大减小了人为测量误差,非常适合于较浅的压痕
深度。
一个完整的纳米压痕过程包括两个步骤,即所谓的加载过程与卸载过程。以一定的载荷速率 给压头施加载荷,使之压人样品表面,随着载荷的增大,压头压入样品的深度也随之增加,当载 荷达到最大值时,以同样的载荷速率移除外载,样品表面会存在残留的压痕痕迹。

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