基于纳米压痕法的羟基磷灰石/聚乳酸复合材料力学性能表征

来源期刊：复合材料学报2018年第3期

论文作者：冀晓媛 蔡银 谢安 刘俊亮 朱沛志 张明

文章页码：553 - 563

关键词：聚乳酸复合材料;纳米压痕;蠕变行为;划痕测试;力学性能;

摘    要：采用准静态和动态纳米压痕技术研究了羟基磷灰石/聚乳酸(HA/PLA)复合材料在微纳尺度的表面力学性能。在静态模式下研究了保载和卸载时间对模量和硬度测试结果的影响。结果发现,当保载时间小于45s时,由于蠕变使保载和卸载时间对测试结果产生显著影响;保载时间短且卸载时间长时,在卸载段会形成"鼻子",为了避免"鼻子"选择保载时间为45s。在动态模式下研究了材料的动态力学性能,结果表明,存储模量和硬度均随着压入深度的增加而减小。压痕和划痕实验结果均表明:HA显著提高了PLA的力学性能,与纯PLA相比,9wt%HA/PLA复合材料的模量增加了35.5%,硬度增加了44.7%,蠕变深度下降了9.5%,相同载荷下的最大划痕深度和残余深度均小于纯PLA,表现出良好的弹性恢复能力和抗变形能力。