在表征材料应变率敏感的变形力学时,高应变率测试是必不可少的。亚博网站下载通常,在标准的纳米压痕测试中,使用亚微米尺寸的探针针尖对样品表面施加负载。
下面的材料位移然后借助于被测量,以评估各种机械特性,包括应变率敏感性的分析。流动应力和压头的下方产生的应变速率可以用来产生这种结果。然而,当涉及到不可预测的材料行为响应于极端应力,负荷 - 位移曲线从低应变率测试预测不能解释这一点。
从历史上看,评估材料的应变速率依赖性时,纳米压痕技术进行了通常限于恒定的速率,负载和保持,加载的恒定速率,或应变速率跳亚博网站下载跃测试的恒定速率。
随后,这些被限制为低和中间应变率。这些低和中间应变率无法测试的材料的动态流的压力,这是材料在宽范围的金属加工和结构工程应用的一个重要特征。亚博网站下载
Alemnis有独特的设计发展吗高应变率模(HSRM)专门用于在非常高的应变速率试验材料。亚博网站下载这些高应变率可高达10000个小号-1。现在,这篇文章将详细探讨这一纳米压痕高应变率模块。
Alemnis超高应变率(UHSR-3-3)模块允许3轴驱动和传感,提供控制应变率高达10 ' 000 s-1。图片来源:Alemnis AG
Alemnis高应变率模块
当高应变率模在Alemnis,研制了具有相同的基础压电技术作为其标准纳米压,但具有增加的激励和感测范围(> 10千赫)。这些改变使跨三个测量轴致动,具有0.7微米的轴向和1μm的X-Y的致动范围。沿着所有三个轴精确排量控制可提供具有非常高的应变速率极其精确的纳米测量。这是可能的,在一定条件下,达到10000个S品系率-1。
使用纳米尺度的样品,该模块有助于表征动态变形特性,以响应高应变率。
应变速率为0.07/s至1335/s时,硅微柱的速率相关响应,对应的应力-应变曲线为0.0008/s至1335/s,代表8个数量级(来自R. ramachandramorthy等人,Nano Letters 19(2019) 2350-2359)。图片来源:Alemnis AG
如何进行高应变率测试
Micro-pillar压缩是可用于执行高应变率测试的一种方法。下方的纳米压痕探针,样品材料的微量柱被固定在定位台。随后,整个高应变速率模块被输送到一个扫描电子显微镜(SEM),于是端部是使用精确的伺服电机机械地对准的腔室中。以压缩的微柱和确定等断裂强度和抗疲劳应力,各种性质的向上的应变率至10,000小号-1就可以应用了。当Alemnis标准大会(ASA)配备了高应变率(HSR)模块,提供了一个独特的系统,能够跨越8个数量级的应变率。
对于陶瓷、耐火材料、复合材料、聚合物和金属合金等各种材料的应变率相关变形特性的动态测试来说,这是一个重要的新发展,为更好地理解材料对几个数量级的应变率的亚博网站下载反应铺平了道路。当与高温或低温模块相结合时,这为更完整的材料变形图开辟了道路,这在以前是传统技术不可能实现的。
此信息已经来源,审议通过Alemnis AG提供的材料改编。亚博网站下载
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