基于纳米压痕技术的光子晶体薄膜实验研究与有限元模拟

基于纳米压痕技术的光子晶体薄膜实验研究与有限元模拟

论文摘要

采用垂直沉积自组装法制备了粒径为180 nm的SiO2光子晶体薄膜,利用纳米压痕技术对其进行力学测试,采用ABAQUS软件对纳米压痕过程进行了仿真研究。结果表明:制备的光子晶体薄膜粒径均一且排列有序,弹性模量为7. 79 GPa,硬度为0. 181 GPa。有限元仿真的位移-荷载曲线与实验测试曲线保持一致,验证了仿真模型的正确性。通过对不同压入位置的模拟,发现薄膜的硬度和弹性模量随着压痕点从球形顶点过渡到微球中间时有增加的趋势。利用纳米压痕过程的能量分布,分析了压头下能量分布机理及不同压入位置力学参数不同的原因。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 实验
  • 2 有限元模型的建立
  • 3 结果与讨论
  •   3.1 仿真与实验结果分析
  •   3.2 不同压入点位置的能量分布机理
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王月敏,商磊,闫相桥,李新刚,李垚

    关键词: 光子晶体薄膜,纳米压痕,有限元模拟,能量法,压入位置

    来源: 材料导报 2019年14期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 物理学,化学,材料科学,工业通用技术及设备

    单位: 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所,中国建筑第四工程局有限公司

    基金: 国家自然科学基金(51572058,91216123)~~

    分类号: O734;TB383.2

    页码: 2283-2286

    总页数: 4

    文件大小: 2589K

    下载量: 262

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