基于AFM和DIC的納米尺度變形測量技術(shù)研究.pdf

1、隨著微納加工技術(shù)的不斷發(fā)展，針對材料微觀力學(xué)特性和微結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析的要求不斷提高。當(dāng)微結(jié)構(gòu)變形時表面位移僅有微米級大小，傳統(tǒng)力學(xué)實驗方法的取樣分辨率和靈敏度都很難達到要求。因此，需要開展有關(guān)微納米尺度變形的研究。基于實驗室現(xiàn)有原位拉伸試驗裝置與原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope, AFM)，使其與數(shù)字圖像相關(guān)方法(Digital Image Correlation, DIC)相結(jié)合，從而由 AFM圖像直接得到材

2、料的微觀變形特性的定量分析。
　　首先，為評價 DIC應(yīng)用的可行性，使用了 DIC分析人為已知變形的AFM圖像，比較了計算結(jié)果，將 DIC應(yīng)用于宏觀 CCD顯微鏡下的原位拉伸試驗，分析了焊接件的力學(xué)特性，評價了 DIC應(yīng)用于原位拉伸實驗的可行性。
　　之后，針對 AFM本身，由于關(guān)鍵部件掃描陶管具有掃描非線性特性與磁滯效應(yīng)，掃描過程會給DIC計算帶來誤差。通過 AFM的校準(zhǔn)過程來減小測量誤差，并對誤差進行了評價，分析了適用于