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氮化鋁陶瓷表面斷裂韌度測(cè)試指南:顯微維氏硬度計(jì)的應(yīng)用分析

 更新時(shí)間:2024-09-24 點(diǎn)擊量:602

在現(xiàn)代電子技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下,電子設(shè)備的小型化、輕量化以及高性能化成為了行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。隨著這些需求的不斷增長(zhǎng),對(duì)電子器件的散熱性能提出了更高的要求。氮化鋁陶瓷,作為一種具有優(yōu)異熱導(dǎo)率和良好機(jī)械強(qiáng)度的材料,成為了解決電子器件散熱問(wèn)題的關(guān)鍵材料之一。特別是在高功率、高集成度的半導(dǎo)體芯片應(yīng)用中,氮化鋁陶瓷基板的性能表現(xiàn)尤為關(guān)鍵。

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然而,材料的機(jī)械性能,尤其是斷裂韌性,是決定其在實(shí)際應(yīng)用中可靠性和耐久性的重要因素。斷裂韌性是衡量材料在存在裂紋或缺陷時(shí),抵抗裂紋擴(kuò)展的能力,它直接關(guān)系到材料的韌性和結(jié)構(gòu)的完整性。

本文科準(zhǔn)測(cè)控小編旨在探討氮化鋁陶瓷表面斷裂韌度的測(cè)試方法,分析其在材料性能評(píng)價(jià)中的作用,并探討如何通過(guò)提高斷裂韌性來(lái)增強(qiáng)氮化鋁陶瓷基板的可靠性。

 

一、 測(cè)試原理

氮化鋁陶瓷表面斷裂韌度測(cè)試通過(guò)施加外力誘導(dǎo)裂紋擴(kuò)展,測(cè)定材料抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展的能力,從而評(píng)價(jià)其力學(xué)穩(wěn)定性。

二、 測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

ASTM C1421 - 陶瓷材料斷裂韌度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。

ISO 15732 - 精細(xì)陶瓷裂紋導(dǎo)向法測(cè)定斷裂韌度。

ISO 23146 - 精細(xì)陶瓷斷裂韌度的測(cè)試方法。

三、 測(cè)試儀器

1、顯微維氏硬度計(jì)

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2、定制壓縮工裝

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3、試驗(yàn)條件

試驗(yàn)溫度:室溫20°℃左右

載載荷:HV1 (9.807N)

物鏡規(guī)格:40倍物鏡

保持時(shí)間:10

四、 測(cè)試流程

步驟一、樣品前處理

Φ22 mm、高20 mm的圓柱形試樣準(zhǔn)備好,頂部平面鑲嵌氮化鋁陶瓷片。在測(cè)試前,使用無(wú)紡布噴灑酒精擦拭氮化鋁表面,確保表面氧化層被清除,以保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。

步驟二、設(shè)備與試驗(yàn)條件設(shè)定

使用顯微維氏硬度計(jì),配置40倍物鏡,加載載荷為HV1 (9.807N),測(cè)試溫度保持在室溫20℃左右,加載保持時(shí)間為10秒。

步驟三、彈性率輸入

在硬度計(jì)的斷裂韌度測(cè)試選項(xiàng)中輸入氮化鋁陶瓷的彈性模量,設(shè)定為3.2×1011 Pa。

步驟四、加載與壓痕測(cè)量

HV1 (9.807N)的載荷施加于氮化鋁陶瓷表面,并保持10秒,形成清晰的壓痕。

步驟五、數(shù)據(jù)讀取與斷裂韌度測(cè)量

首先讀取維氏硬度值,然后切換至裂紋讀取模式,測(cè)量裂紋長(zhǎng)度,得到斷裂韌度數(shù)值。

 

以上就是小編介紹的氮化鋁陶瓷表面斷裂韌度測(cè)試內(nèi)容了,希望可以給大家?guī)?lái)幫助!如果您還想了解更多關(guān)于氮化鋁陶瓷表面斷裂韌度測(cè)試方法和測(cè)試視頻,氮化鋁陶瓷硬度和彈性模量,顯微維氏硬度計(jì)使用方法、檢定規(guī)程、刻度、原理、操作視頻、計(jì)算公式、校準(zhǔn)和應(yīng)用范圍等問(wèn)題,歡迎您關(guān)注我們,也可以給我們私信和留言,科準(zhǔn)測(cè)控技術(shù)團(tuán)隊(duì)為您免費(fèi)解答!


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