[发明专利]一种考虑压头弹性变形的超硬材料纳米硬度测量方法在审
| 申请号： | 201810935539.4 | 申请日： | 2018-08-16 |
| 公开（公告）号： | CN109115639A | 公开（公告）日： | 2019-01-01 |
| 发明（设计）人： | 宗文俊;钟锋辉;孙涛 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学 |
| 主分类号： | G01N3/42 | 分类号： | G01N3/42 |
| 代理公司： | 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 | 代理人： | 高媛 |
| 地址： | 150000 黑龙*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 压头 纳米硬度 超硬材料 面积函数 弹性变形量 被测样品 弹性接触 计算公式 石英样品 测量 测量技术领域 被测材料 纳米压痕 数据校准 线性关系 数据处理 加卸载 加载 推导 试验 | ||
【权利要求书】：
1.一种考虑压头弹性变形的超硬材料纳米硬度测量方法，其特征在于：所述的方法步骤如下：
步骤一：基于Hertz弹性接触理论，建立两物体弹性接触的模型，根据此模型推导硬度的计算公式；
步骤二：采用纳米压痕试验，用压头在不同纳米压痕深度下加载标准融石英样品，根据融石英样品的加卸载数据校准压头的面积函数；
步骤三：用步骤二获得的面积函数对通过纳米压痕试验获得的被测样品数据进行计算，即可获得被测样品的硬度。
2.根据权利要求1所述的一种考虑压头弹性变形量时超硬材料纳米硬度的测量方法，其特征在于：步骤一中，所述的硬度的计算公式如下：
式中，Pmax为最大载荷，A为接触投影面积。
3.根据权利要求2所述的一种考虑压头弹性变形量时超硬材料纳米硬度的测量方法，其特征在于：所述的接触投影面积A的函数表达式如下：
A＝πRh
式中，R为压头尖端钝圆半径，h为纳米压痕仪记录的压深。
4.根据权利要求3所述的一种考虑压头弹性变形量时超硬材料纳米硬度的测量方法，其特征在于：所述的接触投影面积A的函数表达式只适用于压头仅发生弹性变形的压深范围内。
5.根据权利要求1所述的一种考虑压头弹性变形量时超硬材料纳米硬度的测量方法，其特征在于：步骤二中，所述的面积函数是指压头的接触投影面积与最大压深的线性关系。
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