基于納米壓痕疲勞實驗的微晶玻璃脆塑轉(zhuǎn)變研究

編號：NMJS04143

篇名：基于納米壓痕疲勞實驗的微晶玻璃脆塑轉(zhuǎn)變研究

作者：王景賀； 李順增； 宋曉莉； 宋瑋； 王洪祥； 李淑萍

關(guān)鍵詞：光學設(shè)計； 微晶玻璃； 脆塑轉(zhuǎn)變； 疲勞失效； 斷裂韌性

機構(gòu)： 哈爾濱工業(yè)大學機電工程學院； 西安飛行自動控制研究所

摘要： 微晶玻璃是制造大型空間望遠鏡、激光陀螺儀的重要材料,但微晶玻璃在超精密加工的過程中,工件內(nèi)部會產(chǎn)生亞表層損傷,制約了微晶玻璃的光學性能。利用壓痕法研究微晶玻璃產(chǎn)生裂紋脆塑轉(zhuǎn)變臨界條件,并在此基礎(chǔ)上利用循環(huán)納米壓痕實驗,研究了加工疲勞對材料脆塑轉(zhuǎn)變的影響規(guī)律,以及疲勞狀態(tài)下微晶玻璃臨界壓力的變化規(guī)律和疲勞因素對臨界磨削深度的影響。研究結(jié)果表明,磨削循環(huán)過程使工件表面產(chǎn)生累積的機械損傷,致使微晶玻璃材料斷裂韌性減小,導致塑性域降低;微晶玻璃材料表面產(chǎn)生裂紋的臨界壓力載荷與循環(huán)次數(shù)有關(guān),循環(huán)次數(shù)越多,臨界壓力載荷越小。在此理論基礎(chǔ)上確定了脆塑轉(zhuǎn)變臨界磨削條件。研究結(jié)果為改善光學元件的表面質(zhì)量提供了一定的參考。