有谁知道硅单晶片的弹性模量及断裂韧性 (硅单质的作用与功效)

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• 有谁知道硅单晶片的弹性模量及断裂韧性
• 权衡塑性的重要物理量哪几种？
• 怎样测试金属的断裂韧性？

有谁知道硅单晶片的弹性模量及断裂韧性

单晶硅的弹性模量大概是187GPa，断裂韧性大概是0.82MPa.m^1/2。

权衡塑性的重要物理量哪几种？

有些同窗关于资料的刚度，强度，硬度没有深入区别和了解，这篇文章咱们就讨论一下资料的静态力学功能，从刚度，强度，硬度，还有塑性四个方面展开论述：刚度：（stiffness）：刚度是指资料关于弹性变形的抗力，用弹性模量或许杨氏模量来表征，资料的刚度越大，杨氏模量越大，其公式是：常常出现资料的杨氏模量如下图：上图从左到依次为金属，高分子资料（包含塑料，橡胶等），陶瓷资料，复合资料（玻璃纤维增强复合资料GFRP，碳钎维增强复合资料CFRP，木聚合板Plywood等）强度（strength）：就是资料抵制破坏的才干，更详细的说，是资料在静力作用下，抵制塑性变形和断裂的才干。

强度和资料的应力密无法分。

工程资料的强度普通分为两种，一种是抗拉强度，一种是屈服强度。

首先，屈服强度用如下公式示意：其中Fs示意发生屈服时资料遭到的载荷或许力，S0示意资料的原始截面积。

单位是和压强的单位如出一辙的，为Pa,Mpa或许Gpa，不再赘述。

值得留意的是，咱们钻研强度的时刻，普通都是截取一个截面做剖析。

其次，抗拉强度（这里咱们不讨论抗压强度），的公式为：其中Fb示意发生破坏时刻（详细关于受拉力测试的资料来说就是拉断的时刻）资料遭到的载荷或许力，S0示意资料的原始截面积。

单位是和压强的单位如出一辙的，为Pa,Mpa或许Gpa，不再赘述。

塑性（Plasticity）：塑性就是资料发生塑性变形而不被破坏的才干，重要用两个物理量来表征，区分是伸长率和断面收缩率，其公式区分为：伸长率：其中L1是资料拉断前的标距（标定长度），L0是资料原始的标距（标定长度），显然单位为1，或许没有单位。

断面收缩率：其中，其中S1是资料拉断前的截面积，S0是资料原始的截面积，显然单位依然为1，或许没有单位。

如下图，资料拉伸试验中的断裂方式普通有两种，一种是塑性断裂，如下图，这就象征着，此种资料的塑性较好。

此种资料也可以被称作塑性资料。

另外一种为脆性断裂。

如下图，咱们可以分明的看到，这里的断面收缩率简直为0。

咱们把这种叫做脆性资料。

值得一提的是，脆性资料和塑性资料有不同的应力应变曲线。

上方是不同资料的应力应变曲线。

咱们可以看出，脆性资料是没有屈服阶段的。

怎样测试金属的断裂韧性？

测试试样外表先抛光成镜面，在显微硬度仪上，以10Kg负载在抛光外表用硬度计的锥形金刚石压头发生一压痕，这样在压痕的四个顶点就发生了预制裂纹。

依据压痕载荷P和压痕裂纹裁减长度C计算出断裂韧性数值（KIC）。

计算公式为：E为杨氏模量，例如关于Si3N4系统普通取300GPa。

公式中载荷P单位为N, 裂纹长度C单位为mm, 显微硬度HV单位为GPa。

目前国际罕用的断裂韧性试样有两种：1）三点笔挺试样SE（B）2）紧凑拉伸试样C（T） 在试样两边开一裂纹，经过三点或四点抗弯断裂测试，计算资料的断裂韧性。

·IM法比SENB法简便经济，但测得的数据不如SENB法牢靠；·SENB法是广泛公认的规范测试方法；·为了实践繁难，要对IM法测试公式批改，使结果更凑近SENB法。