1、目前，光學玻璃在航空航天、國防、民用等工業(yè)中已經(jīng)得到廣泛的應用。自由曲面的誕生對光學玻璃材料的超精密加工提出了更高的要求。由于光學玻璃是一種具有高硬度高脆性的非晶體材料，其超精密加工具有一定的難度。目前，光學玻璃的超精密加工方法主要有超精密磨削、單點金剛石切削、超精密拋光等方法，而無論何種加工方式都需要材料的力學特性作為理論研究的基礎。
　　材料力學特性的研究已經(jīng)經(jīng)歷了近一百年的歷史，隨著技術的不斷進步，力學特性的研究已經(jīng)逐漸從宏

2、觀向微觀方向發(fā)展，甚至已經(jīng)可以達到納米尺度。利用納米壓痕、納米劃痕等測試方法可以測試多種材料的納米硬度、彈性模量、摩擦磨損特性等納米尺度下的力學行為。關于光學玻璃的納米力學特性研究主要集中在材料的塑脆轉變方面，但是對材料其他特性（如彈性變形、尺寸效應、黏附效應等現(xiàn)象）的研究還不夠。因此，本文從以下幾方面進行了相關研究:
　　1.以K9玻璃為研究對象，對K9玻璃進行了納米壓痕實驗。結果表明K9玻璃納米硬度存在尺寸效應。隨著壓痕深度的

3、增加，納米硬度逐漸減小。根據(jù)Oliver-Pharr分析法，對納米硬度公式進行推導，得出納米硬度公式極限為以深度h為自變量的減函數(shù)，從數(shù)學角度解釋了產(chǎn)生尺寸效應的原因。K9玻璃塑脆轉變臨界深度為50nm，臨界載荷在0.8mN。載荷越大，彈性回彈率越小并接近一個常數(shù)。連續(xù)加載不會影響彈性回彈量，卸載后的黏附效應會對加工后表面質量造成嚴重的影響，加載速率對材料變形沒有明顯影響。
　　2.為了研究微米和納米尺度下光學玻璃K9的摩擦磨損特

4、性，進行了線性加載的微米和納米劃痕實驗。結果表明，微米尺度下K9玻璃塑脆轉變點在12.5N和17.5N之間，納米尺度下塑脆轉變點再3000μN和4000μN之間。恒載劃痕實驗中，塑性變形穩(wěn)定，但脆性去除對表面質量造成嚴重的影響。對彈性回彈進行研究，塑性變形彈性回彈穩(wěn)定，然而脆性變形過程中，彈性回彈經(jīng)歷明顯的波動。
　　3.利用SPH法進行K9玻璃劃痕仿真。結果表明，K9玻璃劃痕仿真過程中，材料發(fā)現(xiàn)塑性變形并且該變形量隨著深度的增加