上漆的系统和扫描从 CSM 仪器的强制显微学的描述特性使用联合的 Nanohardness 测试的

包括的事宜

背景

结果

深度极大比胶片厚度

坚硬和模数的差异

结论

背景

在上漆的系统的工作与从 CSM 仪器 (NHT)和集成扫描强制显微镜目的 Nanohardness (SFM) 测试人员向显示堆积的作用有机械性能的评定的重要结果从 nanoindentation 负荷位移曲线的。 这是,因为在受托代购商和范例之间的被计算的联系范围不考虑到任何差异由于堆积或水槽在材料在凹进站点附近。

此条款着重厚度 200nm 钛薄膜存款在 Si [100 个] 基体上。 凹进执行使用在深度的 Berkovich (三边) 金字塔形受托代购商从 25 毫微米 1225 毫微米,此是 NHT 仪器的总评定范围为此特殊范例的。

结果

等离子存款银灰色比 Si 基体实际上困难,由于由于证言和立即在这个范例删除形成从反应器的氧化膜导致的高内应力 (通常 TiO)。 SFM 图象 (图 1) 明显地显示存款涂层的表面形态学和颗粒结构。

对于用 hmax 做的印象的凹进 = 50 毫微米,这个残余的版本记录是几乎不能可视的并且是一个相似的大小作为地面粗糙度 (~ 20 毫微米)。 当增加 hmax,明显的堆积作用不是显而易见的,直到这个基体被到达,建议塑性流动比那限于更软的涂层 (例如铝或金子)。 对 hmax > 200 毫微米的深度 (胶片厚度),相当数量堆积逐渐增加,但是可以注意到被堆的材料的表面形态学依然是包围它的同一样。 这建议,相背与材料明显地被推进对受托代购商的端的更软的涂层,材料经过提高由于在转存的基体放松。

这由版本记录的凹面边缘进一步确认。

AZoNano - 纳米技术 A 到 Z - 残余版本记录的 SFM 图象最大深度的 (hmax) 的 (a) 50 毫微米, (b) 175 毫微米, (c) 400 毫微米和 (d) 1225 毫微米。 这个范例是钛影片 (厚度 = 200 毫微米) 被飞溅在 Si [100 个] 基体上。

图 1。

深度极大比胶片厚度

对于深度极大比胶片厚度 (即,图 1 (d)),相对相当数量堆积是显着更小的,因为这个被扭屈的数量的一个更加了不起的部分在 Si 基体。 堆积的演变与有效肤深的在图 2 表示,通过密谋横截配置文件的选择通过印象的版本记录。 在深度极大比胶片厚度,在涂层之间的转移和基体明显地是可视的,象产生在这个配置文件的船腹在这个界面 Si 基体的有弹性放松。

AZoNano - 纳米技术 A 到 Z - 横截配置文件的选择通过深度的 (hmax) 印象的凹进从 50 1225 毫微米。 注意 Si 基体的增长的影响超出钛胶片厚度 (200nm) 的深度的。

图 2。

坚硬和模数的差异

作为最大有效肤深, hmax 功能,坚硬和模数的差异在图 3 被密谋,正常化关于胶片厚度, tf。 对于坚硬剧情,陡峭的减少从处理 16 GPa 在浅深度的值被观察到大约 11 GPa 在涂层基体界面。 对值 hmax/tf > 1,坚硬更加逐渐减少下来对值为 9 GPa,此是这个基体的坚硬。 实验点更加巨大的散射在浅深度的可以归因于地面粗糙度作用,并且表面氧化物层的变化的影响,这样薄膜的,说不定扩大一个重大的距离到涂层。 由于涂层基体界面,在弹性模数上的变化,显示在图 3 (b),下降 270 GPa 到 140 GPa,没有明显的间断性。 作为深度功能以一个准确和逻辑方式,这样结果确认 NHT 的适用性对评定机械性能。

AZoNano - 纳米技术 A 到 Z - 坚硬 (a) 和弹性模数 (b) 的差异被密谋作为正常化的深度 (hmax/tf) 功能钛影片的被飞溅在 Si [100 个] 基体上。

图 3。

AZoNano - 纳米技术 A 到 Z - 在图显示的图象的三维表示 1 (d)。 注意堆积的区域和 Si 基体的形态学。

图 4。

结论

关于公用上漆的系统, NHT 证明,单独满载排水量信息总是不能确定发生在技巧范例界面的真的变形结构,并且残余的版本记录的 SFM 想象在多种深度的是分析涂层基体变形工作情况无价的手段。

另外, NHT/SFM 能够提供负荷位移数据与地形学信息 (即,堆积的地面粗糙度、区域/水槽在作用,真的材料的接触范围,数量被偏移的,受托代购商技巧形状等等) 一起以快速和高效率的方法。

来源: CSM 仪器

关于此来源的更多信息请参观 CSM 仪器

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

Last Update: 13. June 2013 12:26

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