导读:本文包含了划痕实验论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微米划痕,单晶硅,硬脆材料,脆塑转变
划痕实验论文文献综述
王亚霁,墨洪磊,孙玉利,郭凌曦,朱力敏[1]（2019）在《基于微米划痕实验的单晶硅去除机制研究》一文中研究指出通过微米划痕实验研究单晶硅在微米尺度下的材料变形和去除特性,分别从划痕轮廓、划痕力以及声发射信号方面分析划痕速度对于单晶硅材料去除方式的影响规律。实验发现:随着划痕速度的提高,单晶硅脆塑转变和脆性破坏阶段的划痕深度和划痕力曲线波动程度减弱,弹塑性去除及脆塑转变的区域范围增加;弹塑性变形和脆塑转变阶段没有声发射信号,声发射信号首次出现在脆性去除阶段起始点,其所对应的载荷随着划痕速度的提高而增大;并且单晶硅弹塑性阶段的划痕力波动程度和增长速率低于脆塑转变和脆性去除阶段的划痕力波动程度和增长速率。在微米尺度下单晶硅塑性去除的深度在50 nm以内,微米尺度下单晶硅的去除方式主要为脆性去除。结果表明,提高划痕速度有利于减小单晶硅脆性去除的范围,从而增大塑性去除和脆塑转变的加工范围。(本文来源于《硅酸盐学报》期刊2019年10期）
杨晓京,刘浩,赵彪,余证[2]（2019）在《单晶锗脆塑转变纳米划痕实验研究》一文中研究指出为控制单晶锗脆塑转变临界状态,基于公式对单晶锗脆塑转变时的临界载荷进行了预测,采用纳米压痕仪对单晶锗(110)晶面进行了变载荷纳米划痕实验和恒定载荷纳米划痕实验,分析得到单晶锗(110)晶面发生脆塑转变时的临界状态,并借助原子力显微镜(AFM)对实验表面进行扫描表征。结果表明,单晶锗(110)晶面在变载荷纳米划痕实验下发生脆塑转变的临界载荷和临界深度分别为41.4mN、623nm;单晶锗(110)晶面在恒定载荷纳米划痕实验下发生脆塑转变的临界载荷和临界深度分别为30～50mN、500～900nm,验证了变载荷纳米划痕实验结果的正确性。根据变载荷纳米划痕实验结果修正了单晶锗(110)晶面在固定实验参数下发生脆塑转变临界深度理论计算公式,为分析单晶锗微纳米尺度塑性域切削提供数据支持。(本文来源于《有色金属工程》期刊2019年06期）
张高峰,王志刚,曾亿江[3]（2019）在《工程陶瓷预压应力下超声振动辅助划痕实验研究》一文中研究指出目的结合超声振动加工方法,探究工程陶瓷预压应力加工过程的工件表面损伤特性。方法建立预压应力下工程陶瓷超声振动辅助加工过程的工程学模型,结合Al_2O_3陶瓷划痕过程的离散元仿真结果和实验结果进行分析,采用扫描电镜对加工表面进行观察,使用叁向动态压电测力仪测量划痕力。结果预压应力下超声振动辅助划痕过程能够去除沟槽边缘处的材料堆积,并且划痕沟槽边缘破碎呈现周期性。当预压应力为200 MPa、理论划痕深度为10μm时,普通划痕深度为7.58μm,宽度107.5μm,超声振动辅助划痕深度为8.55μm,宽度为143.5μm。结合仿真结果,超声振动辅助划痕过程可减小划痕沟槽的径向裂纹数量,增大径向裂纹深度。同时,两种划痕过程动态切向力出现明显差异,超声振动辅助划痕过程动态切向力较小,变化相对平稳。结论超声振动辅助加工过程可以减小工程陶瓷预压应力加工过程的切削力,提高材料加工效率。(本文来源于《表面技术》期刊2019年06期）
茅梦云,彭林法,来新民[4]（2019）在《不同晶粒的纯铜表面划痕实验研究》一文中研究指出金属薄板成形过程中由于模具与材料表面粗糙度相近,摩擦中的犁沟效应会对材料表面的变形行为产生重要影响,进而影响薄板材料的成形性能.为此,通过圆锥划伤实验,研究不同圆锥角度下不同晶粒尺寸材料的变形及损伤行为.结果表明:随着圆锥角度的增大,材料内裂纹产生的位置从划痕顶部逐渐转变为划痕中上部,材料的流动方向则从沿圆锥表面向上逐渐转变为向圆锥两侧扩展;晶粒尺寸的增大能够抑制划伤过程中材料内部裂纹的产生,从而减少划痕内的裂纹区域;材料的划伤硬度和划痕前端的材料堆积高度随着晶粒尺寸的增大而减小;材料划伤行为的晶粒尺度效应主要来自于晶粒尺寸对材料流动及断裂性能的影响.研究结果能够加深对金属成形过程中摩擦行为的认识,并对金属成形工艺的参数设计提供理论指导.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2019年03期）
任婧,秦力,王水生[5]（2018）在《基于UMT试验机可控环境的划痕实验装置》一文中研究指出在UMT微摩擦磨损试验机上设计了一种新的环境可控的划痕实验装置,可开展不同温度、不同湿度下材料压痕响应特性研究,开拓了设备的使用方向和范围。在研制的实验装置上对DLC膜进行可控环境划痕实验,实验结果表明,不同温度以及湿度对DLC膜的结合力研究有着比较重要的影响。且此套划痕装置可以有效地判断临界载荷,提高了划痕实验的准确性,准确地实现在给定环境下划痕实验的测量。(本文来源于《实验技术与管理》期刊2018年01期）
赵运才,张佳茹,林翔[6]（2017）在《基于划痕实验激光重熔Ni基WC金属陶瓷涂层强度分析》一文中研究指出目的进一步提高以45#钢为基体的等离子喷涂Ni基WC金属陶瓷涂层综合性能。方法采用不同激光重熔工艺参数对涂层进行处理,通过划痕实验测定涂层的内聚强度和与基体的结合强度,前者由划痕实验中的锥形投影面积确定,内聚强度与锥形投影面积成反比,后者根据划痕仪反馈数据临界载荷L_c确定。结果 300 W激光重熔后,涂层锥形投影面积A为101,小于重熔前的276,即涂层内聚强度提高。激光重熔后的临界载荷L_c为68 N,大于重熔前的45 N,涂层与基体的结合强度增大。300、800、1200 W激光功率下,涂层锥形投影面积分别为101.6、56.7、198.0,临界强度分别为68、77、41 N。激光功率达到1500 W时,涂层脱落。即本试验数据中,激光功率为800 W时,涂层的内聚强度和结合强度最佳。结论激光重熔等离子喷涂Ni-WC金属陶瓷涂层后,涂层内聚强度和结合强度都有显着提高。不同的激光参数对涂层的性能有很大差别,适当的参数范围可达到理想效果,若激光功率参数取值过大,涂层产生的残余应力大于内聚力时会导致涂层脱落,反而降低涂层性能。(本文来源于《表面技术》期刊2017年04期）
张智慧[7]（2016）在《TiO_2薄膜的划痕实验及有限元模拟》一文中研究指出本文采用溶胶—凝胶工艺在玻璃基体表面制备了涂覆层数分别为一层、叁层和五层的纳米Ti O_2薄膜以及具有Ce4+掺杂的一层、叁层和五层的纳米Ti O_2薄膜。研究了Ce4+掺杂和薄膜厚度对薄膜与基体结合强度的影响。利用原子力显微镜AFM对样品的表面形貌进行分析,结果表明:Ti O_2薄膜的颗粒度随着涂覆层数的增加逐渐减小、Ce4+掺杂使得Ti O_2薄膜的颗粒度减小。利用椭圆偏振光谱仪和脉冲射频辉光放电光谱仪对各个样品进行分析,结果显示:基体表面涂覆一层,叁层和五层纯Ti O_2薄膜的厚度分别约为40nm、70nm、100nm;涂覆一层,叁层,五层具有Ce4+掺杂的Ti O_2薄膜的厚度分别约为41nm、60nm、89nm。通过纳米划痕试验分析,得出了Ti O_2薄膜与玻璃基体结合的临界载荷并利用临界载荷进行理论计算得出结合能。得出当涂覆层数分别为一层,叁层和五层时,纯Ti O_2薄膜的临界载荷分别为150m N,430m N,800m N,其膜基结合能分别为:1.74J/m2、2.28 J/m2、3.75 J/m2;涂覆层数为一层,叁层和五层时,掺杂Ce4+的Ti O_2薄膜临界载荷分别提高到300m N,600m N,930m N,其膜基结合能分别为:2.03J/m2、3.17 J/m2、4.62 J/m2。结果表明:随着涂膜层数增加,膜基临界载荷和结合强度增加;Ce4+掺杂使Ti O_2薄膜与玻璃基体之间结合性能增强。利用有限元模拟软件,进行划痕实验模拟分析,得出临界载荷并与划痕实验得出的结果作对比。结果表明:有限元解为理论解,得出Ti O_2薄膜的厚度分别约为40nm、70nm、100nm时,临界载荷分别为370m N,505m N,709m N;与实验结果有一定偏差。(本文来源于《内蒙古工业大学》期刊2016-06-01）
曾亿江[8]（2016）在《预压应力下工程陶瓷超声振动压痕和划痕实验研究》一文中研究指出工程陶瓷由于具有高强度、抗腐蚀、耐热、耐磨损等优越的性能,在航空航天、机械、汽车、电子等领域中得到了广泛的应用。随着工业技术的进步,陶瓷零部件的加工也不断向高效率、超精密等方向发展。然而,由于陶瓷材料本身的高硬度和高脆性,采用传统的磨削加工难以避免产生加工损伤,如表面/亚表面裂纹,粉末化层、残余应力等,这将影响材料表面的性能,降低材料的强度,甚至导致陶瓷零部件的提前失效。此外,磨削加工效率低,其成本达到了整个加工成本的90%以上。因此,如何实现工程陶瓷高效、低损伤加工一直是研究的重要课题。本文提出了一种工程陶瓷的预压应力下超声振动的加工方法。主要研究工作内容如下:基于压痕断裂力学和陶瓷材料断裂力学理论,对预压应力下工程陶瓷超声振动加工机理进行了理论分析。建立了预压应力下超声振动加工切削力与切削深度之间数学关系,以及在塑性和脆性去除下材料去除率的数学模型。搭建了预压应力超声振动压痕/划痕实验装置。重点对超声变幅杆进行了设计,首先采用波动理论确定超声变幅杆特征参数的解析值,进而采用有限元ANSYS软件中进行验证,优化,最后对变幅杆进行制造和调试。进行了预压应力下工程陶瓷超声振动压痕和划痕实验的研究。分别观察和分析预压应力,超声振动,预压应力和超声振动共同作用对工程陶瓷表面和亚表面裂纹扩展,划痕沟槽的宽度和深度、压痕法向载荷、划痕切削力、振动信号的影响等。进行了预压应力下超声振动划痕压头磨损实验的研究。从压头的磨损形貌、切削力、振动信号叁个方面阐述了超声振动、预压应力对压头磨损的影响。基于Matlab小波变换对加工工件的表面质量及压头磨损规律进行了分析。采用离散元软件PFC~(2D)对预压应力下工程陶瓷超声振动压痕和划痕进行了离散元模拟。研究了预压应力,超声振动,预压应力和超声振动共同作用下对工程陶瓷压/划痕的裂纹扩展,以及压痕法向力,划痕切削力,应力的影响等。从本文理论分析、实验研究和数值模拟叁个角度所得出的研究结果可以看出,预压应力下工程陶瓷超声振动加工能有效地增大材料的去除率,减小切削力,同时抑制了加工过程中表面/亚表面裂纹的扩展,从而减少了加工损伤,改善了材料的表面质量,实现了工程陶瓷的高效、低损伤加工。但其不足之处在于,径向超声振动加工方式,严重加剧了刀具的磨损,预压应力也在一定程度上增加了刀具的磨损。(本文来源于《湘潭大学》期刊2016-05-28）
汪圣飞,安晨辉,张飞虎,王健,雷向阳[9]（2015）在《基于纳米划痕实验和有限元仿真的KDP晶体断裂性能研究》一文中研究指出通过变深度纳米划痕实验对KDP的断裂特性进行了研究,测量了在KDP晶体(001)晶面上沿不同方向进行划痕实验时首条裂纹出现的位置。随后建立了该划痕过程的有限元模型,计算得到了导致KDP晶体沿不同方向发生断裂时的拉应力,并解释了划痕实验中出现微裂纹和崩坑的原因。结果表明,在KDP晶体(001)晶面上沿0°方向加工时材料最容易发生断裂,对应的拉应力为107 MPa;而沿45°方向时材料表现出较好的可加工性能,此时导致KDP晶体发生断裂的拉应力为160 MPa。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2015年09期）
肖威红[10]（2013）在《玻璃材料切削的离散元模拟及划痕实验研究》一文中研究指出随着尖端科技的发展与进步，玻璃材料广泛应用于光通讯、光电子、航空、仪器仪表等高科技领域。玻璃材料具有硬度高、脆性大的特点，常使用磨削的方法来对其加工。然而磨削及抛光等加工玻璃材料效率低、成本高，且无法加工复杂曲面工件，所以切削成为加工玻璃材料的一种新方法，前人也对切削玻璃做了一定的研究。结合前人的研究成果及超精密切削加工技术，本文采用一种离散元法来模拟其加工过程。论文主要作了以下几个方面的内容：1)通过离散元PFC2D软件的内置fish程序建立soda lime玻璃离散元模型，并通过用单轴压缩试验、叁点弯曲试验、巴西劈裂试验对soda lime玻璃的力学性能参数值进行了校准，得到了与soda lime玻璃力学性能相匹配的二维离散元模型，并验证了离散元方法模拟soda lime玻璃的可行性。2)在校准的模型基础上建立soda lime玻璃的二维切削离散元模型，并对其切削加工过程进行了模拟。使用单因数实验法，改变切削深度a p、切削前角0、切削速度，探索了切削加工工艺参数对玻璃材料切削过程中产生裂纹和切削力的影响，通过分析优化了超精密切削加工工艺参数。得出了较优异的工艺条件为切削深度a p为1-2μm、切削前角0为-10°左右、切削速度为75mm/min。3)最后通过划痕试验方法得出了压头在不同法向载荷力的作用下，压头所受切向力的变化情况，并观察表面形貌及亚表面裂纹的扩展情况，与离散元切削过程模拟结果相比较是一致的，从而进一步验证了soda lime玻璃离散元模型的可行性和有效性。本文的研究结果为切削加工玻璃的发展和应用提供一定的参考。(本文来源于《湘潭大学》期刊2013-06-01）
划痕实验论文开题报告
（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：
为控制单晶锗脆塑转变临界状态,基于公式对单晶锗脆塑转变时的临界载荷进行了预测,采用纳米压痕仪对单晶锗(110)晶面进行了变载荷纳米划痕实验和恒定载荷纳米划痕实验,分析得到单晶锗(110)晶面发生脆塑转变时的临界状态,并借助原子力显微镜(AFM)对实验表面进行扫描表征。结果表明,单晶锗(110)晶面在变载荷纳米划痕实验下发生脆塑转变的临界载荷和临界深度分别为41.4mN、623nm;单晶锗(110)晶面在恒定载荷纳米划痕实验下发生脆塑转变的临界载荷和临界深度分别为30～50mN、500～900nm,验证了变载荷纳米划痕实验结果的正确性。根据变载荷纳米划痕实验结果修正了单晶锗(110)晶面在固定实验参数下发生脆塑转变临界深度理论计算公式,为分析单晶锗微纳米尺度塑性域切削提供数据支持。
（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。
划痕实验论文参考文献
[1].王亚霁,墨洪磊,孙玉利,郭凌曦,朱力敏.基于微米划痕实验的单晶硅去除机制研究[J].硅酸盐学报.2019
[2].杨晓京,刘浩,赵彪,余证.单晶锗脆塑转变纳米划痕实验研究[J].有色金属工程.2019
[3].张高峰,王志刚,曾亿江.工程陶瓷预压应力下超声振动辅助划痕实验研究[J].表面技术.2019
[4].茅梦云,彭林法,来新民.不同晶粒的纯铜表面划痕实验研究[J].上海交通大学学报.2019
[5].任婧,秦力,王水生.基于UMT试验机可控环境的划痕实验装置[J].实验技术与管理.2018
[6].赵运才,张佳茹,林翔.基于划痕实验激光重熔Ni基WC金属陶瓷涂层强度分析[J].表面技术.2017
[7].张智慧.TiO_2薄膜的划痕实验及有限元模拟[D].内蒙古工业大学.2016
[8].曾亿江.预压应力下工程陶瓷超声振动压痕和划痕实验研究[D].湘潭大学.2016
[9].汪圣飞,安晨辉,张飞虎,王健,雷向阳.基于纳米划痕实验和有限元仿真的KDP晶体断裂性能研究[J].人工晶体学报.2015
[10].肖威红.玻璃材料切削的离散元模拟及划痕实验研究[D].湘潭大学.2013