应用案例
600°C高温下铜纳米柱力学压缩实验
铜纳米柱压缩实验力学曲线
以形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微机电系统(MEMS)越 来越受到人们的高度重视，对于尺度在100μm量级以下的样品， 会给常规的拉伸和压缩试验带来一系列的困难。纳米压缩实验， 由于在材料表面局部体积内只产生很小的压力，正逐渐成为微/ 纳米尺度力学特性测量的主要工作方式。因此，开展微纳米尺度 下材料变形行为的实验研究十分必要。为了研究单晶面心立方 材料的微纳米尺度下变形行为，以纳米压缩实验为主要手段，分 析了铜纳米柱初始塑性变形行为和晶体缺陷对单晶铜初始塑性 变形的影响，结果表明铜柱在纳米压缩过程中表现出更大程度的 弹性变形。同时对压缩周围材料发生凸起的原因和产生的影响进 行了分析，认为铜纳米柱压缩时周围材料的凸起将导致纳米硬度 和测量的弹性模量值偏大。为了研究表面形貌的不均匀性对铜纳 米柱初始塑性变形行为的影响，通过加热的方法，在铜纳米柱表 面制备得到纳米级的表面缺陷，并对表面缺陷的纳米压缩实验数 据进行对比分析，结果表明表面缺陷的存在会极大影响铜纳米柱 初始塑性变形。通过透射电子显微镜，对铜纳米柱压缩点周围的 位错形态进行了观察，除了观察到纳米压缩周围生成的位错，还 发现有层错、不全位错及位错环的共存，结果表明铜纳米柱的初 始塑性变形与位错的发生有密切的联系。
