铱单晶的纳米压痕尺寸效应研究

来源期刊：贵金属2016年第1期

论文作者：杨涛 刘毅 李泽丽 陈家林 罗锡明 陈登权 李伟 许昆

文章页码：27 - 32

关键词：金属材料;铱单晶;压痕尺寸效应;纳米压痕;

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10²500 nm时,Ir单晶的纳米压痕硬度存在压痕尺寸效应,在10⁵00nm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。