一种利用高温纳米压痕仪实时测量材料氧化速率的方法与流程

技术特征：

1.一种利用高温纳米压痕仪实时测量材料氧化速率的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

在目标温度下对试件进行纳米压痕实验，获得所述试件未被氧化时基体的弹性模量E_s，所述试件被氧化时所形成氧化膜-基体的实时弹性模量E_r，以及所述试件被氧化所形成氧化膜厚度达到预设值时氧化膜的弹性模量E_f；

根据E_s、E_f、E_r、实时压痕深度值h计算得到所述试件被氧化时的实时氧化膜厚度d，并利用公式计算得到所述试件被氧化时的实时氧化速率其中,Δt为时间间隔,Δd为在Δt时间间隔内实时氧化膜厚度的变化值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用公式1和公式2计算得到所述试件被氧化时的实时氧化膜厚度d，公式1为：

其中，P为所述试件被氧化时实时载荷值，α为压头形状的特征角，h为所述试件被氧化时实时压痕深度值；

公式2为：

其中，P为所述试件被氧化时实时载荷值，h为所述试件被氧化时实时压痕深度值，为根据公式1求导得到的载荷对位移的导数，α为压头形状的特征角，E_r为氧化膜-基体的实时弹性模量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得E_s、E_r和E_f的步骤包括：

将所述试件置于纳米压痕仪的载台室中，并向所述载台室中通入保护气体以使所述试件不被氧化，以及将所述载台室升至所述目标温度，再对所述试件进行纳米压痕实验获得E_s；

降低所述保护气体的通入量或者停止通入所述保护气体，以使所述试件表面开始被氧化，再对所述试件进行纳米压痕实验获得E_r；

所述试件被氧化所形成氧化膜厚度达到预设值时，再对所述试件表面的氧化膜进行纳米压痕实验获得E_f。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述保护气体包括氩气或氮气。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述试件置于纳米压痕仪的载台室之前，将所述试件表面抛光至满足纳米压痕实验的要求。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，获得所述试件被氧化所形成氧化膜厚度达到预设值时氧化膜的弹性模量E_f的步骤中，所述预设值为d_预设,所述纳米压痕实验的压痕深度为h，那么d_预设≥10h。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述目标温度的范围为20℃到1200℃。