邓继溪:基于XFEM的硅碳氧基薄膜体系关键力学行为研究论文

邓继溪:基于XFEM的硅碳氧基薄膜体系关键力学行为研究论文

本文主要研究内容

作者邓继溪(2019)在《基于XFEM的硅碳氧基薄膜体系关键力学行为研究》一文中研究指出:硅碳氧(SiCO)薄膜在锂电池电极和气体传感器等领域具有广阔的应用前景,而力学可靠性的分析及预测是其在商业化应用亟需解决的关键问题,目前对SiCO基薄膜塑性和断裂等关键力学行为的研究尚未充分展开,而目前主要采用的纳米压痕测试技术在此方面的研究存在一定局限性。有限元方法可以表征材料弹-塑性应力分布,利用有限元仿真模拟为实验提供依据,能显著提高材料系统的设计效率。而扩展有限元方法能描述裂纹扩展过程,通过分析可获得能量释放率和断裂韧性等参数,对于薄膜-基体的断裂问题研究更具优势。本文基于扩展有限元和纳米压痕模拟对硅碳氧基薄膜的塑性行为和断裂性能进行了评价和预测。为提高模型的准确性,提出了增加界面层描述薄膜体系不同材料界面的力学行为,并通过不断修正应力-应变关系,来拟合实验得到的载荷位移曲线。结果证明,界面层的加入明显优化了界面区域载荷位移曲线的拟合精确度。在此基础上,对SiCO/Si基体体系进行纳米压痕模拟及分析,计算获取了具有不同杨氏模量SiCO薄膜的载荷位移曲线,计算得到压痕过程各阶段的杨氏模量、硬度和能量释放率与实验数据较为吻合,并成功地捕捉了界面断裂的力学行为。通过计算体系的应力-应变关系、屈服强度和强度系数,得到了薄膜体系的塑性特征,并探讨了不同基体对薄膜体系力学行为的影响。此外,对SiCN/SiCO/SiCN/PEOX多层膜体系的力学行为进行了研究,探讨了SiCN薄膜和SiCO薄膜杨氏模量的变化对薄膜体系界面强度的影响,计算得到不同压痕深度下的能量释放率与实验结果相符。

Abstract

gui tan yang (SiCO)bao mo zai li dian chi dian ji he qi ti chuan gan qi deng ling yu ju you an kuo de ying yong qian jing ,er li xue ke kao xing de fen xi ji yu ce shi ji zai shang ye hua ying yong ji xu jie jue de guan jian wen ti ,mu qian dui SiCOji bao mo su xing he duan lie deng guan jian li xue hang wei de yan jiu shang wei chong fen zhan kai ,er mu qian zhu yao cai yong de na mi ya hen ce shi ji shu zai ci fang mian de yan jiu cun zai yi ding ju xian xing 。you xian yuan fang fa ke yi biao zheng cai liao dan -su xing ying li fen bu ,li yong you xian yuan fang zhen mo ni wei shi yan di gong yi ju ,neng xian zhe di gao cai liao ji tong de she ji xiao lv 。er kuo zhan you xian yuan fang fa neng miao shu lie wen kuo zhan guo cheng ,tong guo fen xi ke huo de neng liang shi fang lv he duan lie ren xing deng can shu ,dui yu bao mo -ji ti de duan lie wen ti yan jiu geng ju you shi 。ben wen ji yu kuo zhan you xian yuan he na mi ya hen mo ni dui gui tan yang ji bao mo de su xing hang wei he duan lie xing neng jin hang le ping jia he yu ce 。wei di gao mo xing de zhun que xing ,di chu le zeng jia jie mian ceng miao shu bao mo ti ji bu tong cai liao jie mian de li xue hang wei ,bing tong guo bu duan xiu zheng ying li -ying bian guan ji ,lai ni ge shi yan de dao de zai he wei yi qu xian 。jie guo zheng ming ,jie mian ceng de jia ru ming xian you hua le jie mian ou yu zai he wei yi qu xian de ni ge jing que du 。zai ci ji chu shang ,dui SiCO/Siji ti ti ji jin hang na mi ya hen mo ni ji fen xi ,ji suan huo qu le ju you bu tong yang shi mo liang SiCObao mo de zai he wei yi qu xian ,ji suan de dao ya hen guo cheng ge jie duan de yang shi mo liang 、ying du he neng liang shi fang lv yu shi yan shu ju jiao wei wen ge ,bing cheng gong de bu zhuo le jie mian duan lie de li xue hang wei 。tong guo ji suan ti ji de ying li -ying bian guan ji 、qu fu jiang du he jiang du ji shu ,de dao le bao mo ti ji de su xing te zheng ,bing tan tao le bu tong ji ti dui bao mo ti ji li xue hang wei de ying xiang 。ci wai ,dui SiCN/SiCO/SiCN/PEOXduo ceng mo ti ji de li xue hang wei jin hang le yan jiu ,tan tao le SiCNbao mo he SiCObao mo yang shi mo liang de bian hua dui bao mo ti ji jie mian jiang du de ying xiang ,ji suan de dao bu tong ya hen shen du xia de neng liang shi fang lv yu shi yan jie guo xiang fu 。

论文参考文献

  • [1].二氧化钒薄膜瞬态热学性质研究[D]. 康志鹏.电子科技大学2019
  • [2].二硒化钨薄膜的CVD法可控制备及性能研究[D]. 雷明东.电子科技大学2019
  • [3].AlN薄膜改性技术与工艺研究[D]. 张必壮.电子科技大学2019
  • [4].二硫化钨薄膜的制备及其光学性能研究[D]. 孟庆远.西北大学2019
  • [5].二维GaGeTe薄膜设计及其量子性质调控[D]. 张晋.济南大学2019
  • [6].基于氧空位的透明导电薄膜光电性能调控[D]. 王艳雪.辽宁科技大学2019
  • [7].石墨烯基薄膜的温和工艺制备及导热性能研究[D]. 陈旭阳.华南理工大学2019
  • [8].激光诱导聚吡咯薄膜表面起皱的研究与应用[D]. 丛建雯.天津大学2017
  • [9].磁控溅射制备玻璃基DLC薄膜及其性能研究[D]. 刘翔.武汉理工大学2018
  • [10].快速退火制备有机/无机钙钛矿薄膜及其性能研究[D]. 罗利.云南大学2017
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自温州大学的邓继溪,发表于刊物温州大学2019-10-18论文,是一篇关于硅碳氧论文,纳米压痕论文,薄膜论文,扩展有限元法论文,断裂论文,温州大学2019-10-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自温州大学2019-10-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

    邓继溪:基于XFEM的硅碳氧基薄膜体系关键力学行为研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢