[发明专利]薄膜的弹性模量测试方法有效
| 申请号： | 201811181947.1 | 申请日： | 2018-10-11 |
| 公开（公告）号： | CN109520828B | 公开（公告）日： | 2022-01-11 |
| 发明（设计）人： | 闫五柱;岳珠峰;赵万嘉 | 申请（专利权）人： | 西北工业大学 |
| 主分类号： | G01N3/08 | 分类号： | G01N3/08 |
| 代理公司： | 北京律智知识产权代理有限公司 11438 | 代理人： | 阚梓瑄 |
| 地址： | 710072 陕西*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 薄膜 弹性模量 测试 方法 | ||
1.一种薄膜的弹性模量测试方法，其特征在于，包括：
提供一试验件，所述试验件包括基体和薄膜，所述薄膜覆盖于所述基体的表面；
提供多个压头，利用每个所述压头对所述薄膜进行压痕试验，得到所述薄膜对应于每个所述压头的弹性模量，并作为参考弹性模量，其中，每个所述压头上用于与所述薄膜接触的压接面的面积不同；
对所述压接面的面积和所述参考弹性模量进行拟合，得到压接面的面积与弹性模量的拟合函数；
根据所述拟合函数，确定在压接面的面积为零时的弹性模量，作为目标弹性模量；
其中，利用每个所述压头对所述薄膜进行压痕试验，得到所述薄膜对应于每个所述压头的弹性模量包括：
利用每个所述压头对所述薄膜施加压痕载荷，得到所述薄膜对应于每个所述压头的压痕载荷与压痕深度的关系曲线，其中，每个所述压头对所述薄膜施加的压痕载荷在第一预设时间内增加，并在第二预设时间内减小，且所述第一预设时间与所述第二预设时间相等；
根据所述薄膜对应于每个所述压头的压痕载荷与压痕深度的关系曲线，确定所述薄膜对应于每个所述压头的初始卸载刚度；
根据所述薄膜对应于每个所述压头的初始卸载刚度和每个所述压头的压接面的面积，得到所述薄膜对应于每个所述压头的弹性模量；
所述压头为圆柱体结构，所述压接面为所述压头的底面。
2.根据权利要求1所述的薄膜的弹性模量测试方法，其特征在于，对所述压接面的面积和所述参考弹性模量进行拟合，得到压接面的面积与弹性模量的拟合函数包括：
将所述压接面的面积作为自变量，将所述参考弹性模量作为因变量，以最小二乘法进行拟合，得到所述拟合函数。
3.根据权利要求1所述的薄膜的弹性模量测试方法，其特征在于，根据所述薄膜对应于每个所述压头的初始卸载刚度和每个所述压头的压接面的面积，得到所述薄膜对应于每个所述压头的弹性模量包括：
将所述初始卸载刚度和所述压接面的面积代入预设公式，得到所述弹性模量，其中，所述预设公式为：
其中，Si为所述薄膜对应于第i个所述压头的初始卸载刚度，Mi为第i个所述压头的压接面的面积，Ei为所述薄膜对应于第i个所述压头的弹性模量。
4.根据权利要求1所述的薄膜的弹性模量测试方法，其特征在于，所述第一预设时间与所述第二预设时间均为1s。
5.根据权利要求4所述的薄膜的弹性模量测试方法，其特征在于，所述试验件为正方体结构，所述试验件的棱长的十分之一大于或等于所述压头的底面的半径。
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