第52卷 第1期

作者：李召阳;李国友;潘胡江;陈智勇;宋伟志;李彬;宋亚虎;

作者单位：1.洛阳理工学院智能车辆工程学院 2.安徽海螺水泥股份有限公司 3.安徽海螺川崎装备制造有限公司

摘要：

该文提出一种结合有限元分析与纳米压痕实验的方法，研究ZnO基薄膜的横观各向同性力学性能。首先，基于Abaqus软件，通过有限元模拟纳米压痕过程，构建ZnO基薄膜的横观各向同性力学模型，并求解最大加载力Fmax、加载曲线指数x与薄膜弹性参数之间的无量纲函数关系。然后，通过纳米压痕实验获取薄膜的实验数据，结合柔度矩阵分析，计算ZnO和MZO薄膜在纳米压痕过程中的应力-应变关系以及弹性模量和切变模量。结果表明：Mo掺杂对薄膜的力学性能有显著影响，适量掺Mo可提高MZO薄膜的弹性模量，并减小切变模量的各向异性；然而，过量掺Mo会导致弹性模量下降，切变模量上升。该方法可为薄膜材料力学性能的研究提供一种新的思路，能够有效评估不同掺杂浓度下薄膜的稳定性和可靠性。

关键词：

Mo掺杂ZnO; 薄膜; 横观各向同性; 弹性模量; 切变模量

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