薄膜几种重要力学性能的评价

提出了一种利用X射线应力分析技术和应变电测法测量附着膜的等效应力——等效单轴应变、屈服强度和加工硬化指数的方法。利用该方法测得一种厚度为2．5μm的TiN膜的务件屈服点σ0，1和σ0．2分别等于4．2GPa和4．4GPa，加工硬化指数72为0．36；对于一种厚度为2．4μm的铜膜，得到σ0．1-328MPa，σ0．2—415MPa，n=0．62。利用无应变剥层技术逐层剥离薄膜，同时测量基片曲率半径的变化，由此测得了一种厚度为2．3μm的TiN膜的残余应力沿层深分布。用新建立的一种利用X射线应力分析法测量薄膜泊松比的技术，测出一种TiN膜的泊松比等于0．27。给出了测量陶瓷膜的杨氏模量的设想。  

聚丙撑碳酸酯-淀粉共混物的力学性能与微观形态

采用拉伸试验和扫描电镜研究了淀粉含量对聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的力学性能与微观形态的影响，结果表明：随淀粉含量的增加，聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的屈服强度提高、断裂应力下降，但杨氏模量提高。当淀粉的质量分数小于20％时，淀粉的加入对聚丙撑碳酸酯一淀粉共混物的力学性能的影响相对较小．可以认为淀粉是聚丙撑碳酸酯的良好填料。淀粉和聚丙撑碳酸酯的相容性较差。  

衬底偏压对四面体非晶碳膜结构和性能的影响

采用过滤阴极真空电弧技术并施加一定的衬底负偏压,在P(100)单晶硅片上制备出四面体非晶碳薄膜利用可见光Raman光谱研究薄膜的结构,通过BWF函数描述的单斜劳伦兹曲线拟合数据并获得表征曲线非对称性的耦合系数,从而反映了薄膜中sp3杂化的含量分别用原子力显微镜和纳米压入仪研究薄膜的表面形态和力学性能.结果表明:当衬底偏压为-80V时,薄膜中sp3杂化的含量最多,均方根表面粗糙度值最低(Rq=0.23nm),硬度、杨氏模量和临界刮擦载荷也最大,分别为51.49GPa、512.39GPa和11.72mN.随着衬底偏压的升高或降低,sp3键的含量减少,其它性能指标也分别降低.  

研究单壁碳纳米管杨氏模量的一种能量方法

本文利用能量方法研究了单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes, SWCNT)的杨氏模量.文中,首先采用分子力学理论得出了受轴向载荷作用下单壁碳纳米管的总势能;然后通过总势能与相应薄圆柱壳的应变能比较,推导出了单壁碳纳米管杨氏模量的计算公式.另外,从一系列碳纳米管杨氏模量的计算发现,本文研究结果与现有研究结果比较一致.  

泡沫塑料杨氏模量所满足的微分方程和一些的近似解的讨论

本文通过复合材料力学中的微分法和微观力学分析直接导出了泡沫塑料杨氏模量和泊松比所满足的微分方程组，并通过对方程组的讨论得到了泡沫塑料杨氏模量预测的近似公式。这些公式形式简单，与实验符合较好，便于工程应用。  

硅超薄可动悬空薄膜的弹性模量测试分析

利用纳米硬度计通过对超薄悬空薄膜的弯曲试验来测定硅可动悬空薄膜的弹性模量。硅悬空薄膜采用各向异性湿法腐蚀自停止技术制备。纳米硬度计测试方法精确测量了硅悬空薄膜的弯曲形变。试验研究表明,尺寸为2mm×1μm的硅悬空薄膜的弹性模量平均值为152GPa,差异为3.9%-6.8%。  

Tb0.3Dy0.7(Fe,M)1.95合金的声速和弹性模量与磁化磁场的关舷

研究了Tb0.3Dy0.7(Fe,M)1.95合金的声速υ和弹性模量E与磁化磁场的关系，首次观测到出现Vmin和Emin值的磁场与出现Xmax和d33的磁场是一致的，均在20kA/m左右，达在工程上有重要意义，但这种关系的物理机制尚不清楚。  

混凝土杨氏模量预测的三相复合球模型

提出了混凝土杨氏模量预测的三相复合球模型。在细观水平上将混凝土看成是一种由分散相骨料、中间相界面和连续相水泥浆所组成的三相复合材料。应用混凝土细观结构模拟技术, 获得了任一级配骨料的界面体积分数。模拟结果表明, 李氏近似法高估了界面体积分数, 界面体积分数在很大程度上取决于界面厚度、最大骨料直径和骨料级配。引入三相复合球模型, 给出了混凝土杨氏模量的解析解。将解析解与实验结果进行比较, 证实了本文模型的有效性。数值结果也表明, 对于给定的骨料体积分数, 混凝土杨氏模量随着最大骨料直径和界面杨氏模量的增大而增大, 但随着界面厚度的增大而减小, 骨料级配对混凝土杨氏模量也有较大影响。  

等效介质理论数值方法应用于随机取向纤维复合材料的杨氏模量

本文运用了等效介质理论数值方法[4],计算单向纤维增强复合材料的弹性常数,进而透过Christensen & Waals[3]的一套平均公式,计算二维及三维随机取向纤维复合材料的杨氏模量,以探讨等效介质理论对此类材料的适用性.计算结果与基于Halpin-Tsai[8]式及Christensen[7]式的结果甚为相近,与实验值也有很好的符合.  

Q235钢杨氏弹性模量的研究

采用实验与模型计算相结合的方法,对Q235钢的杨氏弹性模量进行了研究,通过Gleeble 1500热模拟机对700～1400℃温度区间的杨氏弹性模量进行了测量,每100℃取1个测量值,通过拟舍得到连续曲线;1400℃至零强度温度(ZST)使用Tszeng模型计算,体现液相区的真实力学行为.将得到的杨氏模量结果运用于连铸二冷段的热力耦合模拟,得到的结果与实测结果一致.