微结构力学特性测试.pdf

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微结构力学特性测试

微纳力学特性测试 微结构力学特性测试  微结构材料  块状材料(衬底)  薄膜材料(多晶硅、氮化硅、氧化硅、金属、聚合物)  力学性能参数  残余应力、弹性模量、强度、硬度、疲劳寿命等  测试内容  不加载时的残余应力或初应力  加载下的应力-应变特性 2 衬底应力测量  X射线衍射法 2d sinθ nλ 布拉格定律 投影 胡克定律 θ → d → ε → σ  拉曼光谱法  晶体拉曼散射谱的谱线位置随应变状态的变化而发生移动,移动量与 应变张量之间存在定量关系,由Secular方程给出。测量晶体的拉曼散 射谱,求解应变张量,根据胡克定律得到应力张量  光热、光声法  利用周期性调制的激光束在材料内部激发热波或声波,用相应的探测 器检测这些激发信号,根据热波和声波的传播特性与晶格应变之间的 对应关系得到应变张量,根据胡克定律得到应力张量 3 薄膜应力测量 薄膜应力测量 1 纳米压入法 2 单轴拉伸法 3 衬底弯曲测量法 4 鼓膜法 5 微桥法 6 三点弯曲法 7 振动测量 纳米压入法  硬度计 π S E r 2β A 2 2 1 1−ν 1−ν i + E E E r i ( ) h A f hc f P

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