基于数字图像相关方法的TiO_2/PI纳米杂化薄膜低温力学性能研究 |
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引用本文: | 王浩,孙翠茹,张晓川,陈金龙.基于数字图像相关方法的TiO_2/PI纳米杂化薄膜低温力学性能研究[J].实验力学,2018(3). |
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作者姓名: | 王浩 孙翠茹 张晓川 陈金龙 |
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作者单位: | 天津大学机械工程学院力学系;天津市现代工程力学重点实验室;天津商业大学机械工程学院 |
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摘 要: | 开展基于数字图像相关方法的材料低温变形测试技术的应用性研究,对材料低温力学性能的研究工作具有重要意义。本文首先将数字图像相关方法与低温拉伸系统相结合,建立了一套适用于测量低温环境下薄膜材料全场变形的测试系统。利用该系统测量了纯铜薄膜在-100℃~20℃范围内的热变形,实验结果与文献数据吻合良好,验证了该系统具有较高可靠性与准确性。其次,利用该系统对不同TiO_2含量的二氧化钛/聚酰亚胺(TiO_2/PI)纳米杂化薄膜进行低温(-60℃~18℃)单轴拉伸实验,获得了不同含量TiO_2/PI纳米杂化薄膜低温应力-应变曲线、弹性模量及泊松比,结果表明:不同含量的TiO_2/PI薄膜随温度降低,其应力-应变曲线线性趋势加强,弹性模量均有不同程度的提高,随着TiO_2纳米颗粒的引入和含量的增加,TiO_2/PI薄膜弹性模量也有明显提高;而TiO_2/PI薄膜泊松比随温度的下降和TiO_2颗粒的引入,均有不同程度的降低,但纯PI薄膜泊松比的降低随温度的下降并不显著。
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