Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃表面粗糙度对纳米硬度测试的影响

摘要

介绍了纳米压痕测试技术的基础理论及纳米压痕法常用的Oliver-Pharr方法的计算原理.采用纳米压痕试验测得不同表面粗糙度的Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃样品的纳米硬度、弹性模量和载荷一位移曲线.结果表明样品表面粗糙度会降低纳米压痕测试结果的稳定性、准确性和可靠性:样品表面粗糙度越小,测得的纳米硬度和弹性模量值波动越小,载荷-位移曲线重合性越高.随着最大载荷的增大,测得的弹性模量逐渐减小,其原因是压痕边缘材料发生了塑形变形.在超光滑表面样品(Ra=0.9 nm)上测得较为准确的Li2O-Al2O3-SiO2微晶玻璃纳米硬度和弹性模量值分别为8.8 GPa和7.79 GPa.纳米压痕测试结果的重合度对于评价超光滑表面完整性研究具有指导意义.