微/纳米力学测试技术及其应用

<p><img src="http://www.sinaimg.cn/book/pubbook/011/7b/cover_260051_large.jpg" border="0" alt="" hspace="6" width="100" height="139" align="left" />    本书系统地介绍了微／纳米力学测试技术中最常用的压入和划入技术及其典型应用。全书共分13章。测试技术方面，内容涉及接触力学、测试原理、方法、校准、仪器、力学参量、影响因素。典型应用方面，内容涉及在表面工程、微机电系统、生物、高聚物和金属玻璃等领域内的微／纳米力学行为的测试。本书可供力学、材料、物理、电子、机械、生物和化学等领域的研究人员、工程技术人员以及大专院校相关专业的师生参考。</p><p><strong><font size="5">目录</font></strong></p><p>前言</p><p>第1章 绪论</p><p>1.1硬度的定义和分类</p><p>1.2纳米压入和划入技术的发展</p><p>1.3纳米压入和划入技术的特点</p><p>参考文献</p><p>第2章 压入接触力学</p><p>2.1弹性接触</p><p>2.1.1 Soeddon解</p><p>2.1.2锥形压针</p><p>2.1.3球形压针</p><p>2.1.4圆柱压针</p><p>2.2弹塑性接触</p><p>2.2.1塑性发生</p><p>2.2.2完全塑性</p><p>2.2.3材料响应</p><p>参考文献</p><p>第3章 纳米压入测试原理</p><p>3.1压入硬度和模量</p><p>3.2连续刚度测量</p><p>3.3载荷一深度数据确定的材料参数</p><p>3.3.1马氏硬度</p><p>3.3.2压入蠕变</p><p>3.3.3压入松弛</p><p>3.3.4压入弹性功和塑性功</p><p>参考文献</p><p>第4章 纳米压入测试方法</p><p>4.1压针类型</p><p>4.1.1玻氏压针</p><p>4.1.2立方角压针</p><p>4.1.3维氏压针</p><p>4.1.4努氏压针</p><p>4.1.5圆锥压针</p><p>4.1.6球形压针</p><p>4.1.7圆柱压针</p><p>4.1.8楔形压针</p><p>4.1.9考虑因素</p><p>4.2测试环节</p><p>4.2.1样品准备</p><p>4.2.2环境控制</p><p>4.2.3间距选择</p><p>4.2.4表面探测</p><p>4.2.5驱动方式</p><p>4.2.6测试步骤</p><p>4.2.7测试报告</p><p>参考文献</p><p>第5章 纳米压入的确认和校准</p><p>5.1直接确认和校准</p><p>5.2间接校准</p><p>5.3测试和校准的实例</p><p>参考文献</p><p>第6章 纳米压入和划入的测量仪器</p><p>6.1仪器技术指标的定义</p><p>6.2美国Mrs公司</p><p>6.3美国Hysitmn公司</p><p>6.4瑞士CSM公司</p><p>6.5英国MML公司</p><p>6.6澳大利亚CSIRO公司</p><p>6.7测量仪器的发展趋势</p><p>参考文献</p><p>第7章 力学参量的测量</p><p>7.1压入方式</p><p>7.1.1硬度和模量</p><p>7.1.2断裂韧度</p><p>7.1.3蠕变和粘弹行为</p><p>7.1.4压入应力??应变曲线</p><p>7.1.5加卸载曲线涉及的</p><p>部分现象</p><p>7.2划人方式</p><p>7.2.1块体材料</p><p>7.2.2薄膜材料</p><p>7.2.3粗糙度</p><p>7.3弯曲方式</p><p>7.3.1微悬臂梁静载弯曲</p><p>7.3.2微桥静载弯曲</p><p>7.3.3微结构疲劳</p><p>7.4吸引方式</p><p>7.5声发射测试</p><p>7.6温度测试</p><p>参考文献.</p><p>第8章 影响纳米压入测试的因素</p><p>8.1测试仪器的影响</p><p>8.1.1压针缺陷</p><p>8.1.2测试方法</p><p>8.1.3接触零点的确定</p><p>8.1.4载荷和位移的分辨力</p><p>8.2样品的表面状态和性质</p><p>8.2.1表面吸湿</p><p>8.2.2表面粗糙度</p><p>8.2.3残余应力</p><p>8.2.4凹陷和凸起变形</p><p>8.3纳米压入和划入测试所面临的问题</p><p>参考文献</p><p>第9章 在表面工程中的应用</p><p>9.1金属材料表面激光强化的力学表征</p><p>9.2硬质膜的力学和摩擦学性能评估</p><p>9.2.1显微硬度测试</p><p>9.2.2纳米压人测试</p><p>9.2.3纳米划入测试</p><p>9.2.4膜材的影响</p><p>参考文献</p><p>第10章 在微机电系统中的应用</p><p>10.1薄膜测试</p><p>10.1.1典型薄膜材料的硬度和模量</p><p>10.1.2薄膜疲劳</p><p>10.1.3淀积工艺对二氧化硅薄膜力学性质的影响</p><p>10.2微结构弯曲</p><p>10.2.1微结构的静态弯曲</p><p>10.2.2微结构的动态弯曲</p><p>参考文献</p><p>第11章 在生物及其相关材料中的应用</p><p>11.1人工林杉木管胞细胞壁</p><p>11.2人体腰椎骨</p><p>11.3存储液对人体牙齿微力学性能的影响</p><p>参考文献</p><p>第12章 在高聚物中的应用</p><p>12.1PMMA单轴拉伸和弯曲力学行为</p><p>12.2划入测试的理论分析</p><p>12.3韧性行为的描述</p><p>12.4脆性行为的描述</p><p>12.4.1温度效应</p><p>12.4.2应变率效应</p><p>参考文献</p><p>第13章 在金属玻璃中的应用</p><p>13.1硬度和屈服应力的关系</p><p>13.2不连续的塑性变形</p><p>13.3压痕形貌和微结构变化</p><p>13.4应变率效应</p><p>13.5钕基金属玻璃的变形行为</p><p>参考文献</p><p>附录 常见问题的回答</p><p>1测试数量</p><p>2压入间距</p><p>3压入深度</p><p>4泊松比的选择</p><p>5典型材料的参数</p><p>6断裂韧度测试压针的选择</p><p>7纳米薄膜的测试</p><p>8典型材料的压入变形行为</p><p>9显微硬度和纳米压入硬度的关系</p><p>10压入影响区及其边界效应</p><p>10.1压入影响区的有限元模拟</p><p>10.2边界距离影响的有限元模拟</p><p>10.3压人间距影响的测试</p><p>参考文献</p>