基于纳米压痕技术的电子玻璃微观力学性能研究

作者：赵亚贤; 马晔城; 程子强; 曹欣; 刘涌^*; 韩高荣

来源：浙江大学学报(工学版), 2021, 55(05): 984-990.

• 纳米压痕技术
• 硬度
• 弹性模量
• 能量耗散
• 微观均匀性

为了研究不同电子玻璃的微观力学性能,采用先进的纳米压痕技术记录钠钙硅、无碱硼铝硅和碱铝硅等典型电子玻璃的载荷-位移曲线,利用Oliver-Pharr方法和经典的弹塑性变形理论,计算玻璃的硬度和弹性模量.玻璃的硬度主要与结构的键合度相关,平均非桥氧数越高,外力作用下越容易致密化,硬度越小;弹性模量主要取决于质点间的化学键强度,化学键力越强,变形越小,弹性模量越大;九点法测得的弹性模量与硬度的变化趋势不完全相同,借助硬度-弹性模量-能量耗散之间的本征关系,评价玻璃样品的微观均匀性,其中无碱硼铝硅玻璃的恢复阻力大,局部能量耗散大,不容易引起整体破坏,力学性能最好;与浮法工艺相比,溢流下拉法制备样品的局部力学性能波动较小,微观均匀性较好.

• 单位
  蚌埠玻璃工业设计研究院; 浙江大学; 硅材料国家重点实验室