[发明专利]一种有机薄膜杨氏模量标准化测算方法有效
申请号: | 201810225203.9 | 申请日: | 2018-03-19 |
公开(公告)号: | CN108507892B | 公开(公告)日: | 2020-09-01 |
发明(设计)人: | 钟高余;叶飞;李杰;闫伟青;王虞焱 | 申请(专利权)人: | 复旦大学 |
主分类号: | G01N3/42 | 分类号: | G01N3/42 |
代理公司: | 上海正旦专利代理有限公司 31200 | 代理人: | 陆飞;陆尤 |
地址: | 200433 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 有机 薄膜 杨氏模量 标准化 测算 方法 | ||
1.一种有机薄膜杨氏模量标准化的测算方法,其特征在于,具体步骤为:
(1)利用纳米压痕仪对有机薄膜进行单次加载-卸载测试,得到该有机薄膜的单次载荷曲线;
(2)应用描述分子间力和分子间距关系的罗纳德-琼斯势理论,通过推导卸载曲线中的载荷与压入深度的关系来解释载荷曲线,并对载荷曲线进行拟合,得到拟合参数;
(3)根据理论推导得到有机薄膜杨氏模量和载荷压入深度的关系式,以及拟合参数,确定不同压入深度下有机薄膜的杨氏模量值;
步骤(2)中,根据罗纳德-琼斯势理论得到的,用于拟合卸载曲线的公式为:
式中,F为卸载曲线中的载荷,h为卸载曲线中的压入深度,hm为受力为零时的压入深度,ε为待拟合的参数:势阱深度,rm为待拟合的参数:实际参与形变的薄膜在平衡状态下的厚度;
步骤(3)中,所述卸载曲线中,压入深度与薄膜杨氏模量关系的计算公式为:
其中,E为有机薄膜杨氏模量,h为实际压入深度,hm为受力为零时的压入深度,rm为参与形变薄膜在平衡态下的厚度,E0为平衡状态下的杨氏模量,其表达式为:
其中,D为测量卸载曲线所用纳米压痕仪压头的直径。
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