IMECH-IR  > 国家微重力实验室
微尺度金属材料弹性力学参数影响因素的实验研究
Alternative TitleExperimental Studies of the Influencing Factors on Elastic Mechanical Parameters of Micro-scale Metallic Materials
刘薇
Thesis Advisor蓝鼎
2016
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral北京
Subtype硕士
Degree Discipline一般力学与力学基础
Abstract微尺度金属材料在柔性电子器件中得到广泛应用,这些电子器件的性能(例如微传感器的灵敏度和线性度)和材料的弹性力学参数密切相关。当材料特征尺寸减小到微米量级时,其塑性力学参数(例如强度、延性等)的改变已经引起人们的广泛关注,但实际上其弹性力学参数(杨氏模量、剪切模量等)也会发生明显的变化。因此微尺度材料弹性力学参数的准确测量以及对影响弹性力学参数的主要因素的研究具有十分重要的意义。 本论文以自主研发的微尺度扭转实验技术为主要手段,结合微尺度拉伸和纳米压入实验,以典型微尺度金属材料铜丝为主要研究对象,对初始态、退火态、扭转预变形等不同状态下的剪切模量、杨氏模量等弹性力学参数进行测试,并通过EBSD(Electron Backscattered Diffraction,电子背散射衍射)对材料微观组织结构进行分析,研究影响微尺度金属材料弹性力学参数的主要因素。 实验结果表明:纯铜的弹性力学参数存在尺度依赖性,微米量级的铜丝与宏观尺寸的铜棒在剪切模量、杨氏模量等弹性力学参数上有明显的差异。通过微观组织结构对比分析发现晶粒取向是导致宏微观尺度金属材料弹性力学参数差异的主要影响因素。扭转预变形对微尺度金属材料弹性力学参数会产生明显影响,预变形前后的铜丝在杨氏模量、剪切模量等弹性力学参数上存在明显的差异,另外压入模量随着预变形量的增大而减小。通过微观组织结构对比分析发现缺陷是影响微尺度金属材料弹性力学参数的主要因素,且影响程度随着缺陷密度的增加而增大,甚至超过晶粒取向成为主导因素。
Call Number31345
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/59427
Collection国家微重力实验室
Recommended Citation
GB/T 7714
刘薇. 微尺度金属材料弹性力学参数影响因素的实验研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2016.
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