[发明专利]一种利用高温纳米压痕仪实时测量材料氧化速率的方法

摘要

本发明提供了一种利用高温纳米压痕仪实时测量材料氧化速率的方法，包括如下步骤：在目标温度下对试件进行纳米压痕实验，获得试件未被氧化时基体的弹性模量Es，试件被氧化时所形成氧化膜‑基体的实时弹性模量Er，以及试件被氧化所形成氧化膜厚度达到预设值时氧化膜的弹性模量Ef；根据Es、Ef、Er、实时压痕深度值h计算得到试件被氧化时的实时氧化膜厚度d，并利用公式计算得到试件被氧化时的实时氧化速率其中,Δt为时间间隔,Δd为在Δt时间间隔内实时氧化膜厚度的变化值。该方法实现了对试件在微米及纳米尺度下的氧化速率的实时在线测量，对于研究材料在微纳米尺度下的表面氧化行为具有重要的意义。

主权项

1.一种利用高温纳米压痕仪实时测量材料氧化速率的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：在目标温度下对试件进行纳米压痕实验，获得所述试件未被氧化时基体的弹性模量Es，所述试件被氧化时所形成氧化膜‑基体的实时弹性模量Er，以及所述试件被氧化所形成氧化膜厚度达到预设值时氧化膜的弹性模量Ef；根据E_s、E_f、E_r、实时压痕深度值h计算得到所述试件被氧化时的实时氧化膜厚度d，并利用公式计算得到所述试件被氧化时的实时氧化速率其中,△t为时间间隔,△d为在△t时间间隔内实时氧化膜厚度的变化值；其中，利用公式1和公式2计算得到所述试件被氧化时的实时氧化膜厚度d，公式1为：其中，P为所述试件被氧化时实时载荷值，α为压头形状的特征角，h为所述试件被氧化时实时压痕深度值；公式2为：其中，P为所述试件被氧化时实时载荷值，h为所述试件被氧化时实时压痕深度值，为根据公式1求导得到的载荷对位移的导数，α为压头形状的特征角，E_r为氧化膜‑基体的实时弹性模量。