基于微观结构的多晶Cu纳米压痕表面缺陷研究

赵鹏越^1,2，郭永博¹，白清顺¹，张飞虎¹

1. 哈尔滨工业大学精密工程研究所2. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室

摘 要：基于多晶材料的微观拓扑结构,从多晶Cu纳米压痕中晶粒内部、晶界面、三叉晶界和顶点团等4类微观结构与缺陷结构的配位数、内应力、原子势能等方面,研究了压痕表面位错缺陷的演化机制。结果表明:当高维数的微观结构承载压应力时,与其邻近的低维数微观结构表现为拉应力,且更低维数的微观结构(顶点团)更易表现为拉应力;位错缺陷形核时其原子具有较高的内应力与原子势能,扩展时其边缘的不完全位错原子内应力高于内部堆垛层错原子内应力;位错形核与扩展和内应力的累积与释放具有相似的方向性,首先扩展至低维数的顶点团、三叉晶界,而后传递至高维数的晶界面并止于晶界面。

关键词：多晶Cu;微观拓扑结构;纳米压痕;分子动力学;