磷酸二氢钾单晶体纳米压痕的力学行为.pdfVIP

学兔兔 第46卷第17期 机 械 工 程 学 报 Vo1．46 NO．17 20 1 0年 9月 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING Sep． 2 0 1 O DoI：10．3901／JME．2010．17．192 磷酸二氢钾单晶体纳米压痕的力学行为冰 鲁春朋 高 航 滕晓辑 郭东明 王景贺2 王 奔 康仁科 (1．大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室 大连 116024； 2．哈尔滨工业大学机电工程学院 哈尔滨 150001) 摘要：磷酸二氢钾(KH2PO ，KDP)单晶体的纳米力学特性是研究其超精密加工重要依据之一。试验针对(001)晶面和三倍频晶 面采用带有针尖半径为50 nnl的Berkovich压头的纳米压痕仪对KDP晶体进行力学特性分析，结果表明，两个晶面的纳米 硬度 和弹性模量E都表现出强烈的载荷依赖效应。应用Meyer定律和修正比例样件阻尼(Modified proportional specimen resistance，MPSR)模型揭示和说明KDP晶体纳米压痕尺寸效应现象是一种载荷和压痕深度非线性比例阻尼的结果；对加工样 件的Raman光谱分析结果表明，加工表面残余应力是影响压痕尺寸效应的非线性程度的重要因素。对材料加载位移曲线的 进～步观测发现存在加载突进现象，该现象和材料的弹塑性转变密切相关。 关键词：单晶KDP 纳米硬度 弹性模量 压痕尺寸效应 加载突进现象 中图分类号：TG115．5 8 Mechanical Response of KDP Single Crystal Using Nanoindentation Technique LU Chunpeng GAO Hang TENG Xiaoji GUO Dongming WANG Jinghe WANG Ben KANG Renke。 (1．Key Laboratory for PrecisionNon-traditional Machining of Ministry of Education， Dalian University of Technology,Dalian 1 1 6024； 2．School ofMechatronics Engineering，Harbin Institute ofTechnology,Harbin 150001) Abstract：Mechanical properties of potassium dihydrogen phosphate(KH2PO4，KDP)single crystal at the nano scale are one of important factors for probing its uitraprecision machining technology．Nanoindenting tests on(OO1)crystallographic plane and the tripler plane of KDP single crystal at room temperature are investigated by using nanoindentation tester with a standard Bedr0vich indenter with its tip radius around 50 mn．The results