铱单晶的纳米压痕尺寸效应研究

• 作者: 刘毅 恀昆 李伟 李泽丽 杨涛 罗锡明 陈家林 陈登权
• 来源期刊: 贵金属
• 学科: 工学
• 关键词: 金属材料 铱单晶 压痕尺寸效应 纳米压痕
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与应用
• 页码范围: 27-32
• 页数: 6页
• 分类号: TG146.3
• 字数: 3663字
• 语种: 中文

摘要

采用纳米压痕技术和原子力显微镜对铱(Ir)单晶(100)和(110)取向的载荷-位移曲线、弹性模量、压痕形貌、压痕硬度-加载深度等进行了研究。结果表明，Ir(100)与Ir(110)单晶的弹性模量分别为477和493 GPa；加载深度为10~2500 nm时，Ir单晶的纳米压痕硬度存在压痕尺寸效应，在10~500 nm 时表现更为强烈，表明随着加载深度的增加，单晶材料的硬度减小；基于 Nix-Gao 模型，计算出Ir(100)和Ir(110)单晶的纳米硬度H0分别为2.32和2.46 GPa，当加载深度分别大于4910和5220 nm时，Ir单晶的纳米硬度不存在尺寸效应，可作为金属铱硬度测试的重要依据；采用硬度和深度的幂律关系计算出Ir(100)和Ir(110)单晶的尺寸效应因子(m)分别为0.44和0.48，该值远远大于其他金属和半导体材料，这种反常现象可能与铱原子间的异常强的交互作用有关。