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用Rockwell C金刚石压头对16种材料(2种玻璃、2种聚合物、4种陶瓷、4种金属和4种金属玻璃)进行微米划痕测试.结果表明,这些材料都存在与弹性恢复相关的最大划痕保持率(残余深度与压入深度之比),可作为表观摩擦系数变化曲线的分段过渡点.划痕的表观摩擦系数由黏着摩擦系数和犁沟摩擦系数组成,使用三维力学接触模型可较为准确地表征除金属玻璃外的摩擦系数.材料的初始摩擦系数与泊松比有一定的关系.聚合物(PC和PMMA)因堆积和下沉效应出现独有的双划痕沟槽现象.16种材料的划痕硬度与压痕硬度的比值为0.33～2.5,划痕硬度与体积模量呈线性关系.使用线弹性断裂力学(LEFM)模型和微观能量尺寸效应(MESEL)模型计算了材料的断裂韧性.结果表明,LEFM模型、Akono＇s MESEL和Hubler＇s MESEL模型都能较为准确地表征断裂韧性较低材料(玻璃、陶瓷和高分子)的断裂韧性,而对断裂韧性较大的金属材料其表征结果偏差较大.用Liu＇s MESEL模型可表征断裂韧性较大材料(金属材料和部分金属玻璃)的断裂韧性.材料的断裂韧性,与泊松比呈分段线性相关.
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材料研究学报
ISSN： 1005-3093
Year： 2022
Issue： 3
Volume： 36
Page： 191-205
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