碳化硅纳晶材料超塑性及接触蠕变机制的研究

纳晶陶瓷材料由于其独特的微结构特征，而具有高强度、高硬度和良好的延展性等。特别是低温、高应变率下超塑性的实现，更是令人期待。本项目将重点研究纳晶碳化硅的超塑性和接触蠕变机制，从细观角度出发，在纳米尺度下探讨微结构在外力场和温度场中的响应，以及固体内部界面的本征性质和演化过程。探寻相应的塑性变形机制，建立起包含材料微结构的本征尺度及状态特征的纳晶陶瓷超塑性及蠕变的理论模型，对纳晶陶瓷材料的宏观力学响应和性能进行预测。给出适用的内部和外部条件，并与实验、数值模拟的结果进行比较。本项目在对不同制备工艺得到的纳晶碳化硅材料的微结构，特别是对界面性质充分表征和分析的基础上，对缺陷浓度及其运动进行动态分析，从而研究驱动微结构在不同服役条件下演化的微观机制，综合宏观力学响应的信息，建立更接近实际服役条件的纳晶薄膜材料的超塑性和蠕变损伤模型，为预测微电子器件的寿命和可靠性提供理论和实验指导性成果。