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作者：赵子敬;滕振;胡春峰;包亦望;
单位：西南交通大学材料科学与工程学院;河南省科学院碳基复合材料研究院;
摘要：为探究维氏硬度测试结果随载荷变化及其与微纳米压痕仪结果不同的原因和机理，分别利用维氏硬度计和微纳米压痕仪对Al_2O_3、ZrO_2、(Hf_(0.5)Zr_(0.5))C 3种陶瓷样品的维氏硬度进行系列测试与分析。结果表明，3种材料的硬度测试结果均随载荷增加而下降，当载荷大于某阈值后，测试值趋于稳定。分别采用维氏硬度计和微纳米压痕仪对多种样品进行测试比较，发现两者的主要区别集中在压痕面积的计算上，首次证明了卸载之后压痕尺寸会发生变化，尤其载荷小的时候，这种变化是导致测试误差的重要原因。在常规实验中压痕变化形式可归纳为3种类型：稳定型、回弹型和挤出型。传统的维氏硬度试验假定卸载前后的压痕尺寸不变，所以，这一假设只适用于稳定型压痕的材料，对于非稳定型材料，特别是低载荷条件引起的误差不可忽视，这表明陶瓷的有效硬度测试时载荷不能太低，同时分析了载荷效应的机理和原因。
关键词：先进陶瓷;维氏硬度;载荷效应;压痕尺寸
基金资助：河南省自然科学基金青年科学基金（242300420336）; 国家自然科学基金（52072311,52472079）; 四川省科技计划（2025YFHZ0082）
