本书是关于拉曼光谱力学实验的专著，拉曼光谱是利用入射光子与被测物分子发生非弹性碰撞获得的散射光谱，能给出被测物微观结构和力学变形特征。微拉曼光谱实验具有非接触、无损、空间分辨率高等特点，近年来在力学实验领域发展迅速，形成了一种新的光谱力学测试技术，作者希望通过本书将这种与常规电测和光测力学完全不同的实验方法介绍给读者。
样章试读
目录
- 绪论1
0.1力学实验的新问题1
0.2微尺度实验力学发展趋势2
参考文献4
第1章微拉曼光谱力学测量技术6
1.1拉曼光谱简介6
1.1.1拉曼散射6
1.1.2拉曼光谱谱线7
1.2力学测量的理论基础.8
1.2.1晶格动力学方程8
1.2.2拉曼频移与应力9
1.3显微共聚焦拉曼光谱仪11
1.4力学测量相关技术环节12
1.4.1拉曼散射体积与深度测量13
1.4.2拉曼振动模的选择14
1.4.3激光加热效应与等离子线校准15 1.4.4噪音与荧光处理17
1.4.5拉曼全场信息测量20
1.4.6影响拉曼力学测量的主要因素22
1.5实验的主要流程与参数选取23
1.5.1主要流程23
1.5.2参数选取25
1.5.3数据插值处理26
1.6小结26
参考文献27
第2章硅与多孔硅中的力学问题29
2.1单晶硅30
2.1.1拉曼频移与应力关系30
2.1.2离子注入单晶硅31
2.1.3单晶硅表面划痕34
2.2多孔硅36
2.2.1制备方法37
2.2.2孔隙率40
2.2.3腐蚀条件41
2.2.4多孔硅微结构42
2.3多孔硅力学性质的拉曼表征45
2.3.1拉曼光谱45
2.3.2拉曼频移随孔隙率的变化46
2.3.3弹性模量与孔隙率关系47
2.3.4拉曼频移与应力关系49
2.4表面与截面残余应力52
2.4.1表面裂纹区52
2.4.2腐蚀过渡区53
2.4.3横截面55
2.4.4残余应力产生机理57
2.5多孔硅中的毛细效应61
2.5.1毛细效应起因61
2.5.2毛细效应模型62
2.5.3湿化与干化63
2.5.4动态毛细效应68
2.6氧化硅72
2.7小结74
参考文献75
第3章碳纳米管及其复合材料的力学性能79
3.1碳纳米管纤维79
3.1.1碳纳米管与碳纳米管纤维79
3.1.2碳纳米管纤维拉曼光谱的基本力学信息80
3.1.3碳纳米管纤维宏微观力学性能协同实验82
3.1.4碳纳米管纤维多级结构变形机理83
3.1.5碳纳米管纤维力学性能建模90
3.1.6碳纳米管纤维多级结构的界面强度92
3.2碳纳米管薄膜94
3.2.1碳纳米管薄膜力学性能实验95
3.2.2碳纳米管薄膜材料变形特征101
3.3碳纳米管复合材料101
3.3.1制备过程102
3.3.2拉伸性能103
3.3.3讨论105
3.4小结106
参考文献107
第4章碳纳米管拉曼应变传感理论与应变花技术109
4.1碳纳米管的拉曼效应109
4.2碳纳米管拉曼应变传感理论113
4.2.1光谱力学模型113
4.2.2模型细化与简化116
4.3拉曼应变花测量技术118
4.3.1拉曼应变花119
4.3.2双偏协同/协异拉曼偏振控制121
4.3.3传感介质的薄膜制备技术124 4.4碳纳米管拉曼应变传感的标定与性能分析127
4.4.1样品准备与标定实验127
4.4.2传感薄膜的力学与光谱基本性质129
4.4.3标定结果131
4.4.4应变传感性能与影响机制136
4.4.5关于拉曼应变传感理论的讨论139
4.5拉曼应变花的测量应用141
4.6小结144
参考文献144
第5章纤维复合材料的界面力学行为147
5.1聚合物基体148
5.2增强纤维149
5.2.1表面改性149
5.2.2力学性能151
5.2.3界面强度152
5.3纤维复合材料界面155
5.3.1界面微观结构155
5.3.2界面结合物化机制155
5.3.3界面力学模型156
5.4纤维界面微力学158
5.4.1界面力学测试方法158
5.4.2界面脱粘失效模型162
5.5纤维拉出测试165
5.5.1试样制备165
5.5.2测试过程166
5.5.3应力传递行为167
5.6纤维/微滴拉伸测试173
5.6.1试样制备173
5.6.2拉伸测试175
5.6.3应力传递行为177
5.7纤维/裂纹交互微力学182
5.7.1试样制备182
5.7.2完整粘接纤维183
5.7.3搭桥纤维188
5.7.4断裂纤维194
5.7.5摩擦滑移200
5.8纤维复合材料界面设计206
5.9小结207
参考文献208
第6章展望211
6.1石墨烯与碳纳米管211
6.2纤维与复合材料织物212
6.3半导体微器件与薄膜材料213
6.4微拉曼光谱力学实验213
参考文献215
附录AOrigin8.1软件批处理多峰型拉曼谱线数据流程217
附录BWiRE3.2软件批处理单峰型拉曼谱线数据流程223
附录C单峰型拉曼谱线数据批处理的Matlab程序232
索引236
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