用高温硬度测定碳化硅单晶蠕变

用高温硬度测定碳化硅单晶高温蠕变-截面分析显微镜

为了用高温硬度来测定碳化硅单晶的高温蠕变行为，还测定了不
同保载时间下的高温硬度。在整个试验期间没有发现压头因化学
反应而失效的现象，也没有发现压头机械断裂和石墨化现象。看
来金刚石压头使用的最高温度可能与所选用的金刚石材质本身的
优劣，试验期间真空度的高低以及选用的载荷大小有关。

  在700～1000℃温度范围内还可选用烧结碳化物和刚玉作高
温维氏压头材料。温度更高时可采用人造蓝宝石压头，它已用于
1700℃下的高温显微硬度试验。

  在真空状态下进行高温硬度试验要注意两个问题：(1)某些
金属在高温真空下会发生表面蒸发，这将影响压痕的尺寸大小和
压痕的清晰。(2)如果硬度计是采用外部加载装置，则在真空状
态下压头系统将产生一个附加的压力，因此必须有一个能抵销这
个附加压力的装置。在实际试验中通常用惰性气体来防止试验表
面的氧化。在惰性气体中加入少量的氢气(如98％氦十2％氢)
对抑制容器中的氧气十分有效。

  保载时间的影响  前已提到，高温硬度试验是一种
局部受载下的压入蠕变试验，试样一承载，蠕变行为即开始产生，
因此载荷保持时间对高温硬度有直接的影响。随着载荷保持时间
的延长，压痕将逐渐增大，测得的硬度值则不断下降。

  鉴于试验条件对高温硬度值的影响很大，为了使硬度数据具
有可比性，必须注明其试验条件，其中应包括：试验载荷、压头材
料、试验环境、载荷保持时间等。

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