当材料来不及“响应”：利用下一代纳米压痕技术探索高应变率变形行为——第4届全国微试样力学试验方法研讨会特邀报告

为了进一步推动我国材料微试样力学性能测试领域学术研讨及力学试验仪器装备技术与创新交流，促进试验方法标准化工作，2026年8月27日-29日在上海召开了第4届微试样力学试验方法研讨会暨第2届中国力学试验仪器装备创新交流会。KLA&中海远创，作为材料微纳力学性能测试仪器的行业领导者，一直致力于微纳力学测试设备及试验方法的创新与交流，已经连续四次作为高级赞助商参与此会议。

KLA高级应用专家张之明博士做了题为当材料来不及“响应”：利用下一代纳米压痕技术探索高应变率变形行为的特邀报告。摘要如下：

摘要：应变速率是影响材料力学响应的重要因素，其变化会显著与材料的强度与变形行为相关。在更宽的应变率范围内理解材料行为,对于冲击、耐撞性、国防以及先进制造等研究至关重要。常规的高应变率力学测试手段通常需要较大尺寸的试样，且难以对局部微观结构特征进行表征。本研究提出了SRX™纳米压痕技术——一种基于纳米压痕的下一代应变率敏感性表征方法，可在跨越超过五个数量级的应变速率的条件下，实现压痕应变率的稳定控制下对样品的变形进行定量测量。

KLA最新的SRX技术，集成了500 kHz的 FPGA反馈控制、载荷与位移信号的极致时间同步，以及极低的信号测量延迟，完全克服了传统纳米压痕系统在反馈响应、信号同步及测量带宽方面的局限性。针对Ti-6Al-4V、PMMA以及单晶CaF₂的验证实验表明，该技术在金属、聚合物和陶瓷材料上的测试结果与现有的文献实验数据具有良好一致性。

此外，该技术也为对更广泛的应变速率敏感的材料的相关变形行为研究提供了新的手段，如SRX技术可在特定的局部区域内进行研究，从而免受材料自身易断裂等特性的影响，例如铋等脆性材料，实现传统方法难以获得的结果。而在对聚碳酸酯等聚合物的研究中，SRX技术可对该类材料的更加深入和复杂的应变速率的响应行为得出准确揭示，其中甚至可获得对应变速率的迟滞反馈行为以及隔热特性的表征。

综上所述，高应变率纳米压痕技术为拓展材料动态响应的实验研究范围提供了更加创新的手段，有助于深入理解不同材料体系中的变形机制。