【摘 要】
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本文基于原子力显微镜结合三维微动工作台以及金刚石针尖建立测试系统并编制控制软件,对几种薄膜材料进行纳米压痕硬度的测试研究.首先,解决基于AFM本身的压痕软件进行纳米硬
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本文基于原子力显微镜结合三维微动工作台以及金刚石针尖建立测试系统并编制控制软件,对几种薄膜材料进行纳米压痕硬度的测试研究.首先,解决基于AFM本身的压痕软件进行纳米硬度测量时只能得到力曲线而无法直接得到载荷-压深曲线的问题;其次,把AFM和PI三维精密工作台结合在一起,通过RS232串口控制工作台的X、Y方向移动,解决了由于AFM扫描陶管扫描范围的限制进行点阵压痕实验的范围有限的问题.最后,用美国Hysitron公司的纳米原位测量仪(TriboIndenter)对部分实验结果进行验证实验,同时进行误差分析.通过对几种典型材料进行纳米压痕实验并分析证明,基于AFM建立的系统可以实现材料的纳米级硬度测量,通过进行点阵压痕实验能够直接得到载荷-压深曲线及材料整体的三维形貌图和三维纳米硬度图.不但测量精度高于传统方法,而且实现了对材料表面形貌和表面硬度的三维映像测量和表征.
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