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纳米材料的力学性能
纳米材料的电学性能
纳米材料的磁学性能
纳米材料的光学性能
纳米材料的热学性能
纳米材料的力学性能
A. Elasticity (弹性)
B. Plasticity (塑性)
C. Strength (强度)
D. Brittleness (脆性)
E. Fatigue (疲劳性能)
力学性能
(MECHANICAL PROPERTIES)
应力:
应变:
拉伸实验 Tensile Test
滑移线
Slip Planes
拉伸过程示意图
面心立方
滑移面(111)
体心立方
滑移面(110)
密排六方
滑移面(0001)
多晶变形
纳米材料的力学性能
纳米材料力学性能概述
纳米材料与常规晶体材料不同的结果：
（1）纳米材料的弹性模量较常规晶体材料降低了30%-50%。
（2）纳米纯金属的硬度或强度是大晶粒（1um）金属的2-7倍。
（3）纳米材料可具有负的Hall-Petch关系。
（4）在较低的温度下，如室温附近脆性的陶瓷或金属间化合物
在具有纳米晶时，具有塑性或是超塑性。
（1）纳米材料的弹性模量
20世纪90年代后期的研究工作表明，纳米材料的弹性模量降低了30%-50%的结论是不能成立的。
理由是，前期制备的样品具有高的孔隙度和低的密度及制样过程中所产生的缺陷，从而造成的弹性模量的不正常的降低。
杨氏模量
孔隙率
Pd
Cu
弹性模量E是原子之间的结合力在宏观上的反映，取决于原子的种类及其结构，对组织的变化不敏感。
纳米晶的弹性模量要受晶粒大小的影响，晶粒越细，所受的影响越大，E的下降越大。
前期，关于Ag、Cu、Pd纳米晶样品的弹性模量值明显偏低，其主要原因是材料的密度偏低引起的。