铱单晶的纳米压痕尺寸效应研究

编号：CPJS05414

篇名：铱单晶的纳米压痕尺寸效应研究

作者：杨涛 ;刘毅 ;李泽丽 ;陈家林 ;罗锡明 ;陈登权 ;李伟 ;许昆

关键词： 金属材料 铱单晶 压痕尺寸效应 纳米压痕

机构： 贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室,昆明贵金属研究所,昆明650106

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10~2500 nm 时,Ir 单晶的纳米压痕硬度存在压痕尺寸效应,在10~500nm 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.