上漆的系統和掃描從 CSM 儀器的強制顯微學的描述特性使用聯合的 Nanohardness 測試的

包括的事宜

背景

結果

深度極大比膠片厚度

堅硬和模數的差異

結論

背景

在上漆的系統的工作與從 CSM 儀器 (NHT)和集成掃描強制顯微鏡目的 Nanohardness (SFM) 測試人員向顯示堆積的作用有機械性能的評定的重要結果從 nanoindentation 負荷位移曲線的。 這是,因為在受託代購商和範例之間的被計算的聯繫範圍不考慮到任何差異由於堆積或水槽在材料在凹進站點附近。

此條款著重厚度 200nm 鈦薄膜存款在 Si [100 個] 基體上。 凹進執行使用在深度的 Berkovich (三邊) 金字塔形受託代購商從 25 毫微米 1225 毫微米,此是 NHT 儀器的總評定範圍為此特殊範例的。

結果

等離子存款銀灰色比 Si 基體實際上困難,由於由於證言和立即在這個範例刪除形成從2反應器的氧化膜導致的高內應力 (通常 TiO)。 SFM 圖像 (圖 1) 明顯地顯示存款塗層的表面形態學和顆粒結構。

對於用 hmax 做的印象的凹進 = 50 毫微米,這個殘餘的版本記錄是幾乎不能可視的并且是一個相似的大小作為地面粗糙度 (~ 20 毫微米)。 當增加 hmax,明顯的堆積作用不是顯而易見的,直到這個基體被到達,建議塑性流動比那限於更軟的塗層 (例如鋁或金子)。 对 hmax > 200 毫微米的深度 (膠片厚度),相當數量堆積逐漸增加,但是可以注意到被堆的材料的表面形態學依然是包圍它的同一樣。 這建議,相背與材料明顯地被推進對受託代購商的端的更軟的塗層,材料經過提高由於在轉存的基體放鬆。

這由版本記錄的凹面邊緣進一步確認。

AZoNano - 納米技術 A 到 Z - 殘餘版本記錄的 SFM 圖像最大深度的 (hmax) 的 (a) 50 毫微米, (b) 175 毫微米, (c) 400 毫微米和 (d) 1225 毫微米。 這個範例是鈦影片 (厚度 = 200 毫微米) 被飛濺在 Si [100 個] 基體上。

圖 1. 殘餘版本記錄 SFM 圖像最大深度的 (hmax) 的 (a) 50 毫微米, (b) 175 毫微米, (c) 400 毫微米和 (d) 1225 毫微米。 這個範例是鈦影片 (厚度 = 200 毫微米) 被飛濺在 Si [100 個] 基體上。

深度極大比膠片厚度

對於深度極大比膠片厚度 (即,圖 1 (d)),相對相當數量堆積是顯著更小的,因為這個被扭屈的數量的一個更加了不起的部分在 Si 基體。 堆積的演變與有效膚深的在圖 2 表示,通過密謀橫截配置文件的選擇通過印象的版本記錄。 在深度極大比膠片厚度,在塗層之間的轉移和基體明顯地是可視的,像產生在這個配置文件的船腹在這個界面 Si 基體的有彈性放鬆。

AZoNano - 納米技術 A 到 Z - 橫截配置文件的選擇通過深度的 (hmax) 印象的凹進從 50 1225 毫微米。 注意 Si 基體的增長的影響超出鈦膠片厚度 (200nm) 的深度的。

圖 2。 橫截配置文件的選擇通過深度的 (hmax) 印象的凹進從 50 1225 毫微米。 注意 Si 基體的增長的影響超出鈦膠片厚度 (200nm) 的深度的。

堅硬和模數的差異

作為最大有效膚深, hmax 功能,堅硬和模數的差異在圖 3 被密謀,正常化關於膠片厚度, tf。 對於堅硬劇情,陡峭的減少從處理 16 GPa 在淺深度的值被觀察到大約 11 GPa 在塗層基體界面。 对值 hmax/tf > 1,堅硬更加逐漸減少下來對值為 9 GPa,此是這個基體的堅硬。 實驗點更加巨大的散射在淺深度的可以歸因於地面粗糙度作用,并且表面氧化物層的變化的影響,這樣薄膜的,說不定擴大一個重大的距離到塗層。 由於塗層基體界面,在彈性模數上的變化,顯示在圖 3 (b),下降 270 GPa 到 140 GPa,沒有明顯的間斷性。 作為深度功能以一個準確和邏輯方式,這樣結果確認 NHT 的適用性對評定機械性能。

AZoNano - 納米技術 A 到 Z - 堅硬 (a) 和彈性模數 (b) 的差異被密謀作為正常化的深度 (hmax/tf) 功能鈦影片的被飛濺在 Si [100 個] 基體上。

圖 3。 堅硬 (a) 和彈性模數 (b) 的差異被密謀作為正常化的深度 (hmax/tf) 功能鈦影片的被飛濺在 Si [100 個] 基體上。

AZoNano - 納米技術 A 到 Z - 在圖顯示的圖像的三維表示 1 (d)。 注意堆積的區域和 Si 基體的形態學。

圖 4. 在圖顯示的三維表示圖像 1 (d)。 注意堆積的區域和 Si 基體的形態學。

結論

關於公用上漆的系統, NHT 證明,單獨滿載排水量信息總是不能確定發生在技巧範例界面的真的變形結構,并且殘餘的版本記錄的 SFM 想像在多種深度的是分析塗層基體變形工作情況無價的手段。

另外, NHT/SFM 能够提供負荷位移數據與地形學信息 (即,堆積的地面粗糙度、區域/水槽在作用,真的材料的接觸範圍,數量被偏移的,受託代購商技巧形狀等等) 一起以快速和高效率的方法。

來源: CSM 儀器

關於此來源的更多信息请請參觀 CSM 儀器

Date Added: Nov 30, 2006 | Updated: Dec 2, 2014

Last Update: 9. December 2014 19:36

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