收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纳米云纹技术及其应用

邢永明  
【摘要】:本文提出利用晶体(原子或分子)的规则排列结构做光栅的纳米云纹法。用晶体材料作试件,利用高空间分辨电子显微技术(HREM)记录晶格的变化,把它作为试件光栅,与一标准参考栅叠合形成云纹条纹。经光学滤波后,可以得到高质量的云纹图。根据云纹图可以观察纳观力学现象,如位错、层错、原子键裂,也可以在纳观尺度下定量测试位移、应变、晶体滑移等力学参数。该方法对应的测试灵敏度目前可达到0.1nm,还具有很高的条纹空间分辨率,可以在很高的应变梯度下测试几个纳米范围内的变形规律,具有定量、直观、相对大视场、高灵敏等优点,为纳观力学研究提供了新的实验手段。在典型试验中,用Au单晶作试件得到了高质量的云纹图,观察到了Au单晶中的位错、层错、键裂等现象,测试了非晶态夹杂周围的变形场,实验证明了它的可行性。基于纳米云纹法这一新技术,本文做了以下工作:①研究了Si单晶中裂尖在纳观尺度下的力学行为,在裂尖前方的滑移带上首次观察到了著名的Peierls型位错的存在,并得到了微裂纹裂尖的纳观应变场,证实在裂尖前方10个纳米之外,应变分布与线弹性断裂力学预测相吻合。裂尖的微观破坏过程可概括为:发射少量位错后裂纹发生解理破坏,并以阶梯方式向前扩展。②深入到位错结构内部及其周围邻近地区,研究Si和Au单晶中单个位错周围的位移场,将它与Peierls-Nabarro模型进行了比较。实验结果发现,一些位错与Peierls-Nabarro模型吻合较好,而另一些位错引起的晶格变形远比Peieris-Nabarro模型预测的要广泛,但应变集中程度没有理论预测那么剧烈。在同一种材料中不同位错的宽度可能不同。③在纳观尺度下研究了GaAs/Si界面附近的位错分布规律和变形场,在界面附近观察到了一些零星位错,它们是由制造过程中的温度效应造成的,测量了垂直于界面方向的应变规律。同时也证实,纳米云纹法可以被用来测量纳米级界面附近的变形场,为界面力学的研究提供一种实验手段。最后,用云纹干涉法研究了叠层复合材料层缩区的破坏机理,发现了层缩区的三种破坏模式。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 盖秉政;张永强;;梯度非均匀有限板中裂纹动态响应的有限元分析[J];哈尔滨工业大学学报;2005年12期
2 喻海良;刘相华;李长生;赵宪明;草场芳昭;;连铸板坯热轧中角部裂纹变化的研究[J];力学与实践;2006年02期
3 朱伯靖;秦太验;;垂直磁压电材料界面三维裂纹的超奇异积分法[J];力学学报;2007年04期
4 戴文利;杨晓明;姜娜;张平;;PC/BMPE合金的裂纹扩展行为[J];湘潭大学自然科学学报;2007年03期
5 程刚;郑占军;徐昀;;有限单元法在45号碳钢二维断裂参量J积分计算中的应用[J];安徽化工;2009年05期
6 李晓惠;吴杰;付宇明;;构件中半埋藏裂纹在线止裂及力学性能分析[J];塑性工程学报;2010年01期
7 张显余;付长安;;断裂问题研究中裂尖塑性区的影响及处理原则[J];飞机设计;2010年01期
8 邢永明,戴福隆,杨卫;准解理微裂纹裂尖纳观变形场的实验研究[J];中国科学A辑;2000年08期
9 倪尔有;裂纹尖端的塑性区分析[J];鞍山钢铁学院学报;1994年02期
10 左晓钟,谢奇,吕运冰,沈成武;应用散斑放大技术确定裂纹尖端应变场[J];武汉工业大学学报;1996年02期
11 袁龙蔚;动裂纹尖端晶体位错的流变力学研究[J];湘潭大学自然科学学报;1980年02期
12 黄克智;第五届国际断裂会议简况[J];力学与实践;1981年04期
13 杨嘉陵,黎在良;静态受载裂纹尖端附近的温度场[J];固体力学学报;1988年03期
14 唐立强,潘中文,白若阳;静止裂纹尖端的损伤场:反平面问题[J];哈尔滨工程大学学报;1997年02期
15 胡卫华;;多裂纹板的应力强度因子研究[J];科技信息;2010年10期
16 赵旭生;考虑硬化的D-M模型的修正[J];兵工学报;1980年01期
17 赖云林;对于平面应力情况下Ⅰ型裂纹尖端区域主应力符号问题的探讨[J];力学与实践;1985年02期
18 刘宝琛,蔺书田;静止裂纹尖端实验的HRR奇异场[J];力学学报;1993年01期
19 周忠良,顾家琳,陈南平,李国琛,刘洪秋;裂纹尖端弹塑性变形的实验测量与有限元计算[J];力学学报;1995年S1期
20 王琦,杨晓庄,李海涛;无限长条板中动裂纹尖端的特性[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 富东慧;侯振德;秦庆华;卢晨霞;;骨裂纹尖端压电研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 李范春;;动态扩展裂纹尖端粘塑性场的研究[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
3 钟红刚;钟红刚;钱民全;钱民全;;显微骨折裂纹尖端微纤维桥接与载荷挠度曲线后坡相关研究[A];2008年全国生物流变学与生物力学学术会议论文摘要集[C];2008年
4 曹先凡;秦延龙;;管道表面焊缝裂纹尖端应力强度因子的数值模拟研究[A];2009年度海洋工程学术会议论文集(上册)[C];2009年
5 李地元;李夕兵;李春林;;压应力作用下硬岩板裂裂纹形成的微观断裂分析[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
6 孙超;应诗浩;谭军;李聪;;裂尖氢化物尺寸预测[A];中国核学会核材料分会2007年度学术交流会论文集[C];2007年
7 李晓冬;王燕斌;褚武扬;王琛;白春礼;;石墨表面裂纹尖端的STM观察[A];第四届全国STM学术会议论文集[C];1996年
8 张移山;华庆祥;;复合材料补片参数对裂纹尖端应力强度因子的影响[A];第十二届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2004年
9 赵毅鑫;姜耀东;祝捷;李玉涛;;冲击倾向性煤体动态断裂过程的实验研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
10 辛克贵;何铭华;;分布粘聚元的系统理论研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 邢永明;纳米云纹技术及其应用[D];清华大学;2000年
2 高嫄嫄;含裂纹路面结构的理论分析[D];大连理工大学;2013年
3 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郭宝科;移动载荷作用下层状介质中裂纹的动态响应问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 郭宝科;移动载荷作用下层状介质中裂纹的动态响应问题研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 刘艳萍;焊接桥梁钢疲劳裂纹扩展行为研究[D];华中科技大学;2010年
7 王裕;硼化锆基超高温陶瓷材料的组织结构及热冲击性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 王裕;硼化锆基超高温陶瓷材料的组织结构及热冲击性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 闫德俊;高速列车底架用铝合金焊接接头疲劳裂纹扩展特性[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 张学义;SH波作用下复合缺陷问题研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨劲松;裂纹尖端应力应变场的数值模拟及分析[D];大连理工大学;2012年
2 滕项铭;裂纹尖端疲劳塑性区研究[D];上海交通大学;2011年
3 赵丹;核电结构材料应力腐蚀裂纹尖端应力应变分析研究[D];西安科技大学;2011年
4 周荣欣;裂纹与夹杂之间的构型力及Ⅱ型裂纹裂尖塑性区的屏蔽效应[D];上海交通大学;2012年
5 孙世超;有限元模型下航天气瓶裂纹过载控制研究[D];沈阳大学;2012年
6 锁永永;对压力管道上几种典型裂纹形式力学特性的数值模拟分析[D];兰州大学;2012年
7 郑文炜;含三维预置裂纹岩石破坏行为研究[D];清华大学;2011年
8 任锐;受斜边界裂纹影响的走滑断层不稳定性分析[D];大连海事大学;2011年
9 郑安兴;基于XFEM的重力坝裂纹开展数值分析研究[D];昆明理工大学;2010年
10 扈敏;材料断裂韧性评估的两种理论模型研究[D];昆明理工大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 董光军;钢板边部直线裂纹探讨[N];世界金属导报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978