[發明專利]顆粒增強金屬基復合材料磨損性能測試方法

在審

• 申請號: 202210529683.4
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN115047216A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 湯鑫;王康;馬天寶;邵天敏
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01Q60/24
• 分類號: G01Q60/24
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 袁榕

1.一種顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，包括：

在顆粒增強金屬基復合材料制成的待測樣品的表面確定出測試區域，其中，所述測試區域中具有露出的硬質相顆粒；

利用原子力顯微鏡中的懸臂探針對所述測試區域進行掃描，并利用所述原子力顯微鏡獲取所述測試區域的摩擦力圖像和表面高度圖像；

根據所述測試區域的所述摩擦力圖像和所述表面高度圖像獲取所述待測樣品的磨損性能。

2.根據權利要求1所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，所述在顆粒增強金屬基復合材料的待測樣品的表面形成測試區域的步驟具體包括：

對所述待測樣品的表面中至少一個露出的所述硬質相顆粒進行切割，并在所述待測樣品的表面上切割位置的側方形成凹槽，以使被切割的所述硬質相顆粒的切割面經由所述凹槽的第一側槽壁暴露至所述待測樣品外，并在所述待測樣品的表面中形成包括了所述被切割的硬質相顆粒的所述測試區域。

3.根據權利要求2所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，所述對所述待測樣品的表面中至少一個露出的所述硬質相顆粒進行切割的步驟具體包括：

沿著至少一個露出的所述硬質相顆粒的中心進行切割。

4.根據權利要求2所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，所述對所述待測樣品的表面中至少一個露出的所述硬質相顆粒進行切割的步驟中：

所述切割沿所述待測樣品的表面的法線方向進行；和/或

所述切割的深度延伸至被切割的所述硬質相顆粒的底部以下。

5.根據權利要求2所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，所述第一側槽壁與所述測試區域的邊緣接續。

6.根據權利要求2所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，所述利用原子力顯微鏡中的懸臂探針對所述測試區域進行掃描，并利用所述原子力顯微鏡獲取所述測試區域的摩擦力圖像和表面高度圖像的步驟之后還包括：

獲取所述第一側槽壁的光學圖像；

所述根據所述測試區域的所述摩擦力圖像和所述表面高度圖像獲取所述待測樣品的磨損性能的步驟具體包括：

根據所述第一側槽壁的光學圖像、以及所述測試區域的摩擦力圖像和表面高度圖像獲取所述待測樣品的磨損性能。

7.根據權利要求6所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，所述獲取所述第一側槽壁的光學圖像的步驟具體包括：

將所述待測樣品傾斜放置在電子顯微鏡的工作臺上，以使所述電子顯微鏡的掃描電子束與所述第一側槽壁具有夾角；

利用所述電子顯微鏡獲取所述第一側槽壁的光學圖像。

8.根據權利要求2～7中任一項所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，所述對所述待測樣品的表面中至少一個露出的所述硬質相顆粒進行切割的步驟具體包括：

在露出至所述待測樣品的表面的所述硬質相顆粒中選擇球狀的硬質相顆粒，對至少一個球狀的所述硬質相顆粒進行切割。

9.根據權利要求6或7所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，所述在所述待測樣品的表面形成測試區域的步驟之前還包括：

對顆粒增強金屬基復合材料的待測樣品的表面進行預處理，使所述待測樣品中的部分硬質相顆粒露出至所述待測樣品的表面。

10.根據權利要求9所述的顆粒增強金屬基復合材料的磨損性能測試方法，其特征在于，

對顆粒增強金屬基復合材料的待測樣品的表面進行預處理，以使所述待測樣品中的部分硬質相顆粒露出至所述待測樣品的表面的步驟具體包括：

重復對所述待測樣品的表面進行研磨處理和拋光處理，并利用原子力顯微鏡獲取所述待測樣品的表面高度圖像，直至所述待測樣品中的部分硬質相顆粒自所述待測樣品的基體相中露出。