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纳米压痕实验
一、实验目的
1. 了解材料微纳米力学测试系统的构造、工作原理。
2. 掌握载荷-位移曲线的分析手段。
3. 用纳米压痕方法测定电沉积镍镀层的杨氏模量与硬度。
二、实验仪器和设备
h max f
hhmax
该方法所得的刚度值与所取的卸载数据多少无关，而且十分接近利用很少卸载数据进行线性
拟合的结果，因此用幂函数规律拟合卸载曲线是实际可行的好方法。
接触深度 h 是指压头压入被测材料时与被压物体完全接触的深度，如图 2 所示。在加
c

卸载后的 P
材料表面

原始表面
hs
a

h
r
h 最大压力下
hc
的材料表面

(hmax)


图 2 压头压入材料和卸载后的参数示意图

载的任一时刻都有
h  h  h (4)
c s
式中，h 为全部深度，h 为压头与被测试件接触处周边材料表面的位移量。接触周边的变形
s
量取决于压头的几何形状，对于圆锥压头
π  2
h  h  h  (5)
s π r
P
h  h  2  (6)