主要目的是使用钽箔结合镍基润滑脂，创建一个高性能的润滑界面，从而大大减小材料样品和压头之间的摩擦。这种摩擦的减小对于防止“鼓胀”变形至关重要，确保压缩保持单轴，并且所得数据准确地反映复合材料的真实性能。
这种配置对于将材料的内在行为与外部变量隔离开来至关重要。通过确保均匀的应力分布，它保证了记录的流动应力是材料本身的测量值，而不是抵抗测试设备的摩擦力。
摩擦和变形的力学
消除鼓胀效应
当样品被压缩时，接触表面的摩擦力会倾向于“锁定”材料的末端。
随着样品缩短，这种摩擦力阻止末端向外膨胀，迫使样品中部鼓起。这种现象被称为鼓胀。
使用钽箔和镍基润滑脂可以创建一个光滑的界面，允许末端自由膨胀，在整个测试过程中保持圆柱形。
实现单轴压缩
为了获得有效的数据，施加到样品上的力必须严格单轴（沿一个方向作用）。
高摩擦力会引入复杂的、多轴应力状态，因为材料在顶部和底部受到剪切。
润滑层有效地使样品与压头的表面摩擦分离，确保应力场保持均匀且正确对齐。
确保数据完整性
隔离内在流动应力
压缩测试的最终目标是测量内在流动应力——材料抵抗变形的固有阻力。
如果存在摩擦，测力计将同时测量变形材料所需的力以及克服摩擦所需的力。
通过使用钽和润滑脂最大限度地减少摩擦，您可以消除这种外部干扰，确保数据代表材料的实际极限。
均匀应力分布
不准确的润滑会导致应力集中，即样品的某些部分承受的载荷比其他部分更大。
这可能导致数据中过早失效或误导性的屈服点。
钽-润滑脂组合可确保载荷均匀分布在样品整个横截面上。
理解权衡和保护
保护压头
压缩测试通常在高温高压条件下进行。
在这些条件下，样品与压头之间的直接接触会导致昂贵的压头工具快速磨损或损坏。
钽箔充当物理屏障，而润滑脂充当热和机械缓冲器，显著延长了测试设备的使用寿命。
钽的必要性
标准润滑剂在测试某些复合材料所需的高温下通常会分解或蒸发。
使用钽是因为它在极端热应力下仍能保持其完整性和润滑性，即使是作为薄箔。
它充当固态润滑剂，在单独使用液体润滑剂会失效的情况下发挥作用。
为您的目标做出正确的选择
为了最大限度地提高实验装置的价值，请考虑您的具体测试优先事项：
- 如果您的主要重点是数据准确性：优先考虑这种润滑方法以消除鼓胀，确保您的流动应力计算不会因摩擦而被人为地夸大。
- 如果您的主要重点是设备寿命：使用这种界面来创建一个牺牲屏障，保护您的压头免受高温高压接触的磨损。
通过有效管理界面摩擦，您可以将粗糙的机械测试转化为用于材料表征的精密仪器。
总结表：
| 特性 | 功能 | 好处 |
|---|---|---|
| 钽箔 | 固态屏障 | 高温稳定性与压头保护 |
| 镍基润滑脂 | 高性能润滑剂 | 界面摩擦大幅降低 |
| 组合界面 | 解耦机制 | 防止鼓胀，实现真正的单轴压缩 |
| 均匀应力 | 均匀载荷分布 | 准确测量内在流动应力 |
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参考文献
- Radim Kocich, Martin Marek. Influence of Structure Development on Performance of Copper Composites Processed via Intensive Plastic Deformation. DOI: 10.3390/ma16134780
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
