聚碳酸酯的时间依赖性变形

基于塑料工程组件的设计和制造本质上需要测量其粘弹性特性。在实验中执行inano来自纳米力学公司的纳米引导系统用于量化聚碳酸酯（热塑性聚合物）中时间依赖性变形。伯科维奇的缩进器被用于恒载技术中，以测量压力应变率与平均接触压力的函数。发现结果非常可重复。测试技术是无损的，可用于材料表征和质量控制。

亚博网站下载材料和方法

用于测试的聚碳酸酯是从美国Goodfellow Corp.获得的。使用恒定负载和保持技术测试时间依赖性变形。将样品作为时间的指数函数加载到目标负载（例如，图1）。在加载段之后，该仪器在样品常数上保持施加的载荷P，在监测压痕深度H的设定时间段内（例如，图2）。在保存结束后，样品完全卸载。每个压痕测试时间为〜75，总共进行了9个压痕。

图1。加载蠕变测试的时间历史记录。最初，样品以恒定的压力应变速率加载，然后是测量蠕变速率的保持段。

图2。缩进深度时间历史记录是由加载产生的。在负载保持段期间的时间变化与蠕变变形直接相关。

计算基于给定的方程，该方程是根据压缩深度计算的压力应变率，H，时间，t，在等式中给出。（1）。假设接触深度等于压痕深度，接触区域，一种根据等式计算。（2）对于Berkovich缩进器。平均接触压力，H，通过等式计算。（3）。

	（1）
	（2）
	（3）

结果与讨论

图3。所有9个测试的压缩应变率是平均接触压力（对数尺度）的函数。数据的斜率决定了材料的蠕变行为。

凹痕应变率随着平均接触压力的函数绘制在图3中。平均接触压力的变化7 MPa导致压痕应变率的变化近两个数量级。发现这种时间依赖性的行为与常规粘弹性理论一致，即较大的应用压力导致较高的应变率。出于材料表征，图3中的数据可以适合幂律行为，以使应变率的变化相对于施加压力的变化。如图3所示，发现这种特定等级的聚碳酸酯的斜率为49.6。

结论

使用inano来自纳米力学的纳米引导系统使能力快速，准确地表征聚合物和其他粘弹性塑料中的时间依赖性行为。在这项工作中，使用Berkovich缩进器进行的恒定负载测试显示应变率和接触压力之间存在正相关的关系。快速准确的测试简单地完成了inano非常适合行业中的质量控制应用。

参考

[1] C. Su，例如赫伯特（S.

[2] E. G. Herbert，K。E. Johanns，R。Singleton和G. M. Pharr，JMR，2013年。

此信息已从KLA-Tencor公司Nanomechanics，Inc。提供的材料中采购，审查和调整。亚博网站下载

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