用高溫硬度測定碳化硅單晶高溫蠕變-截面分析顯微鏡

為了用高溫硬度來測定碳化硅單晶的高溫蠕變行為，還測定了不
同保載時(shí)間下的高溫硬度。在整個(gè)試驗(yàn)期間沒有發(fā)現(xiàn)壓頭因化學(xué)
反應(yīng)而失效的現(xiàn)象，也沒有發(fā)現(xiàn)壓頭機(jī)械斷裂和石墨化現(xiàn)象?？?br>來金剛石壓頭使用的最高溫度可能與所選用的金剛石材質(zhì)本身的
優(yōu)劣，試驗(yàn)期間真空度的高低以及選用的載荷大小有關(guān)。

  在700～1000℃溫度范圍內(nèi)還可選用燒結(jié)碳化物和剛玉作高
溫維氏壓頭材料。溫度更高時(shí)可采用人造藍(lán)寶石壓頭，它已用于
1700℃下的高溫顯微硬度試驗(yàn)。

  在真空狀態(tài)下進(jìn)行高溫硬度試驗(yàn)要注意兩個(gè)問題：(1)某些
金屬在高溫真空下會發(fā)生表面蒸發(fā)，這將影響壓痕的尺寸大小和
壓痕的清晰。(2)如果硬度計(jì)是采用外部加載裝置，則在真空狀
態(tài)下壓頭系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè)附加的壓力，因此必須有一個(gè)能抵銷這
個(gè)附加壓力的裝置。在實(shí)際試驗(yàn)中通常用惰性氣體來防止試驗(yàn)表
面的氧化。在惰性氣體中加入少量的氫氣(如98％氦十2％氫)
對抑制容器中的氧氣十分有效。

  保載時(shí)間的影響  前已提到，高溫硬度試驗(yàn)是一種
局部受載下的壓入蠕變試驗(yàn)，試樣一承載，蠕變行為即開始產(chǎn)生，
因此載荷保持時(shí)間對高溫硬度有直接的影響。隨著載荷保持時(shí)間
的延長，壓痕將逐漸增大，測得的硬度值則不斷下降。

  鑒于試驗(yàn)條件對高溫硬度值的影響很大，為了使硬度數(shù)據(jù)具
有可比性，必須注明其試驗(yàn)條件，其中應(yīng)包括：試驗(yàn)載荷、壓頭材
料、試驗(yàn)環(huán)境、載荷保持時(shí)間等。

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