Nanohardness 결합된 테스트를 사용하는 입히는 시스템 및 CSM 계기에서 스캐닝 군대 현미경 검사법의 특성

커버되는 토픽

배경

결과

필름 간격 보다는 더 중대한 깊이 매우

경도와 계수의 변이

결론

배경

CSM 계기와 통합 스캐닝 군대 현미경 목적 (NHT)에서 Nanohardness 검사자를 가진 입히는 시스템에 (SFM) 일은 다중 충돌의 효력에는 nanoindentation 짐 진지변환 곡선에서 기계적 성질의 측정을 위한 중요한 결과가 있다는 것을 보여주었습니다. 이것은 indenter와 견본 사이 산출하기 접촉 지역이 압흔 사이트의 주위에 물자의수채 에서 다중 충돌 또는 때문에 어떤 변이도 고려하지 않기 때문입니다.

이 약품은 Si [100개의] 기질에 예금된 간격 200nm의 티타늄 박막에 집중합니다. 압흔은 25 nm 1225까지 nm, 이 이 특정한 견본을 위한 NHT 계기의 총 측정 범위인에서 깊이에 Berkovich (3 편들어지는) 각추 모양 indenter를 사용하여 능력을 발휘했습니다.

결과

플라스마에 의하여 예금된 티타늄은 실제로 공술서와 반응기에서 견본의 제거에 즉각 형성하는 산화물막 (일반적으로 TiO) 결과로 일어난 높은 내부 응력 때문에 Si 기질 보다는 더 단단합니다. SFM 심상 (FIG. 1) 명확하게 쇼 예금된 코팅의 지상 형태학과 곡물 구조물.

hmax로 한 imaged 압흔을 위해 = 50 nm는, 잔여 인장 간신히 눈에 보이고 유사한 크기의 표면 거칠기 (~ 20 nm)로 입니다. hmax가 증가되는 만큼, 명백한 다중 충돌 효력은 플라스틱 교류가 더 연약한 코팅의 그것 보다는 훨씬 더 제한된다는 것을 건의하는 기질이 도달될 때까지 두드러지지 않습니다 (알루미늄 또는 금과 같은). hmax가 > 200 nm (필름 간격), 다중 충돌 양 그러나 점차적으로 증가하는 깊이를 위해 쌓인 위로 물자의 지상 형태학이 동일에와 남아 있다는 것을 관찰될 수 있어 그것 포위. 이것은, 물자가 indenter의 측에 명백하게 밀리는 더 연약한 코팅에 반대로, 물자는 내리는에 기질 이완 때문에 향상을 겪었다는 것을 건의할 것입니다.

이것은 인장의 오목한 가장자리에 의해 더 확인됩니다.

AZoNano - A에서 나노 과학의 Z - (a) 50 nm의 최대 깊이 (hmax)를 위한 잔류 인장의 SFM 심상, (b) 175 nm, (c) 400 nm, 및 (d) 1225 nm. 견본은 Si [100개의] 기질에 침을 튀긴 티타늄 필름 (간격 = 200 nm)입니다.

숫자 1.

필름 간격 보다는 더 중대한 깊이 매우

필름 간격 ((d) 예를들면, FIG. 1) 보다는 더 중대한 깊이를 위해 매우, 다중 충돌 상대적인 양은 모양없이 하기 양의 훌륭한 부분이 Si 기질에 있기 때문에 현저하게 더 작습니다. 관통 거리를 가진 다중 충돌의 기동전개는 FIG. 2에서 imaged 인장을 통해서 횡단면 단면도의 선택을 음모를 꾸며서, 나타납니다. 필름 간격 보다는 더 중대한 깊이에 공용영역에 단면도에 있는 부푼 것을 주는 Si 기질의 탄력 있는 이완이 이다 것과 같이, 코팅 사이 전환 및 기질은 명확하게 눈에 보입니다.

AZoNano - A에서 나노 과학의 Z - 50 1225 까지 nm에서 깊이 (hmax)를 위한 imaged 압흔을 통해서 횡단면 단면도의 선택. TI 필름 간격 (200nm)를 초과하는 깊이를 위한 Si 기질의 증가 영향을 주의하십시오.

숫자 2.

경도와 계수의 변이

경도와 계수의 변이는 최대 관통 거리, 필름 간격에 관하여 정상화된 hmax의 기능으로 FIG. 3에서, 기동함대 음모를 꾸밉니다. 경도 작의를 위해, 가파른 감소는 얕은 깊이에 16 GPa에에서 코팅 기질 공용영역에 대략 11 GPa에 접근하는 가치 관찰됩니다. 가치를 위해의 hmax/tf는 9 GPa, 이 기질의 경도인 값에 > 1, 경도 아래로 점차적으로 줄입니다. 얕은 깊이에 실험적인 점의 더 중대한 분산은 표면 거칠기 효력에 기인할 수 있고, 그 같은 박막을 위해 코팅으로, 충분히 중요한 거리를 확장할 수 있는 지상 산화물 층의 다양한 영향. FIG. 3 (b)에서 보인 코팅 기질 공용영역 결과로 명백한 불연속 없이 270 GPa에서 140 GPa에 탄성 계수에 있는 변이는, 강하합니다. 그 같은 결과는 정확한 논리적인 방법에 있는 깊이의 기능으로 기계적 성질 측정에 NHT의 응용성을 확인합니다.

AZoNano - A에서 나노 과학의 Z Si [100개의] 기질에 침을 튀긴 티타늄 필름을 위한 정상화된 깊이 (hmax/tf)의 기능으로 -는 경도 (a) 그리고 탄성 계수 (b)의 변이 음모를 꾸밉니다.

숫자 3.

AZoNano - A에서 나노 과학의 Z - FIG. 1 (d)에서 보이는 심상의 3차원 대표. 다중 충돌의 넓이 및 Si 기질의 형태학을 주의하십시오.

숫자 4.

결론

일반적인 입히는 시스템에 대하여, NHT는 혼자 만재 배수량 정보가 항상 끝 견본 공용영역에 생기는 확실한 개악 기계장치를 결정할 수 없다는 것을 증명, 그리고 각종 깊이에 잔여 인장의 SFM 화상 진찰이 코팅 기질 개악 행동을 성격을 나타내기의 값을 헤아릴 수 없는 방법 이다는 것을.

추가적으로, NHT/SFM는 단단과 능률 방법에서 지형도 작성 정보 (, indenter 끝 모양 전치되는, 물자의 접촉의 다중 충돌의/효력수채 에서 i.e, 표면 거칠기, 넓이, 확실한 지역, 양 등등)와 함께 짐 진지변환 데이터 제공 가능합니다.

근원: CSM 계기

이 근원에 추가 정보를 위해 CSM 계기를 방문하십시오

Date Added: Nov 30, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 12:44

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