涂層保護(hù)結(jié)構(gòu)材料免受惡劣環(huán)境的影響。它對(duì)于諸如燃?xì)廨啓C(jī)之類的東西至關(guān)重要，其中組件可以達(dá)到高溫，或核聚變反應(yīng)堆的第一壁。然而，涂層的有限厚度和脆性使得難以測(cè)量涂層材料的界面結(jié)合強(qiáng)度。
聚焦離子束 (FIB) 和納米壓痕技術(shù)使超小型測(cè)試技術(shù) (USTT) 成為可能，可以評(píng)估小區(qū)域的機(jī)械性能。然而，需要進(jìn)一步研究 USTT 在測(cè)量不同的粘合材料和涂層材料方面的適用性。
現(xiàn)在，一個(gè)研究小組已使用USTT 來闡明涂覆在鐵素體鋼上的0.2mm 鎢箔的界面結(jié)合強(qiáng)度。包括東北大學(xué)的Xiangyu Wu 和Ryuta Kasada 教授在內(nèi)的小組使用了微拉伸試驗(yàn)和微剪切壓縮試驗(yàn)。
他們的研究細(xì)節(jié)發(fā)表在 Journal Materials Science and Engineering A 上。
該小組利用其成員之一 - 熊本大學(xué)的 Kazuyuki Hokamoto - 開發(fā)的水下爆炸粘合方法將 0.2 毫米厚的鎢箔涂覆到鐵素體鋼上。從那里，研究人員使用 FIB 制備了微米尺寸的壓縮樣本。然后通過微剪切壓縮測(cè)試對(duì)這些進(jìn)行檢查以獲得載荷-位移曲線。當(dāng)剪切變形減小到 1 μm2 時(shí)，剪切強(qiáng)度高于鎢涂層。
Kasada 說：“我們的結(jié)果表明，超小試樣成功測(cè)量了脆性鎢的真實(shí)界面剪切強(qiáng)度和鋼接頭。”我們希望 USTT 可用于測(cè)量各種涂層材料的結(jié)合強(qiáng)度，有助于安全多材料技術(shù)在工業(yè)部件中的應(yīng)用。”
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