单晶MgAl₂O₄划痕变形

划痕机制新解

观测了单晶MgAl₂O₄在不同顺序多次纳米划痕下的材料去除与亚表层多晶化转变，为超精密加工提供变形机理基础。

赵军 · Yeshen, Lan · Wiercigroch, Marian · WuQian, Li · Shiwei, Chen · Riemer, Oltmann · Karpuschewski, Bernhard

Materials and Design 2025

技术优势

揭示顺序效应

不同顺序的多次划痕会改变材料变形特性和表面形貌，本研究明确了其交互作用规律。

理论预测可行

建立了多次划痕穿透深度的理论模型，预测与实验结果吻合，可用于指导加工参数选择。

解释亚表层多晶化

通过TEM分析揭示了延性去除区域亚表层变形机制为单晶向纳米晶多晶转变，有助于理解材料去除本质。

应用场景

• 超精密加工：用划痕顺序效应指导超精密加工走刀策略，获得更优表面质量。
• 透明陶瓷加工：理解透明陶瓷划痕亚表层多晶化，优化加工参数避免损伤。
• 光学元件加工：用于光学元件加工中控制材料去除模式，提升延性域加工比例。