多晶体材料微构件尺度效应的实验和模型研究

摘要

归纳了微电子机械系统中多晶体材料微构件在微塑性加工和应用中其力学性能所表现出来的尺度效应及其多种尺寸关联的主要特征,介绍了微构件外形几何尺寸和材料内部微结构尺寸对其弹、塑性力学性能尺度效应耦合影响的实验和模型研究的主要进展。重点总结并分析了多晶体材料微构件越小越强和越小越弱两种类型尺度效应的研究方法以及测试、影响因素及微观机理初步分析的结果。结论是:微构件内、外尺寸的耦合关联影响控制了尺度效应和与其相对应的材料内在特征长度,今后如能进一步探明微构件外形结构尺寸、晶粒尺寸和材料内在特征长度与其性能异变之间的制约关系,基于晶体学和高阶理论建立较全面、系统的力学分析模型,将有可能揭示微构件多晶材料内在特征长度的微结构控制的机理,进而实现通过调控材料的微结构控制微构件的宏观力学性能。