Indenting glasses with indenters of varying stiffness and sharpness
Indenting glasses with indenters of varying stiffness and sharpness
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用不同刚度和锐度的压头压刻玻璃
DOI：
10.1016/j.jnoncrysol.2022.122111
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发表时间：
2023
影响因子：
3.5
通讯作者：
Smedskjaer, Morten M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Christensen, Johan F.S.;Krishnan, N.M. Anoop;Bauchy, Mathieu;Smedskjaer, Morten M.
在这项研究中，压头的锋利度和硬度对氧化物玻璃的压痕响应的影响进行了研究。使用五种不同的压头，压痕响应的玻璃变形机制，开裂行为，和硬度已被检查三种玻璃（硅酸钠，硼酸钠，硼硅酸钠）。对于具有不同尖端角度的直角锥形金刚石压头，压头锐度的增加降低了压痕尺寸效应的大小。此外，增加的压头锋利度降低了抗裂纹萌生性，这与致密化的降低有关。对于具有相同几何形状但由不同材料制成的压头，当压头比试样刚性大得多时，压头材料的影响是微不足道的。当压头的刚度仅略高于或类似于样品的刚度时，压头发生实质性变形，从而降低了有效压头锐度并因此影响压痕响应。
In this study, the effects of both indenter sharpness and stiffness on the indentation response of oxide glasses have been investigated. Using five different indenters, the indentation response in terms of glass deformation mechanism, cracking behavior, and hardness has been examined for three glasses (sodium silicate, sodium borate, and sodium borosilicate). For right square-based pyramidal diamond indenters with varying tip angle, increased indenter sharpness reduces the magnitude of the indentation size effect. Additionally, increased indenter sharpness lowers the crack initiation resistance, which is linked to a reduction of densification. For indenters with the same geometry but made of different materials, the effect of the indenter material is insignificant when the indenter is substantially stiffer than the specimen. When the stiffness of the indenter is only slightly higher or similar to that of the sample, substantial deformation of the indenter occurs, reducing the effective indenter sharpness and hence affecting the indentation response.
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