CSM の器械からの Nano 影響のテストのモジュールを使用して調査される窒化珪素の薄膜のコーティングの表面のひびの抵抗

カバーされるトピック

背景

薄膜およびコーティング

窒化珪素のコーティング

背景

Nano 影響のテストのモジュールは CSM の器械の Nano 硬度のテスターへ最近の付加、超低いロードの材料の影響の応答を調査するために成長しました。

主義は簡単です: ロード振動のステップは刻み目の休止の間にあらかじめ定義されたポイントで応用ロード荷を下しますサイクルのです。 従って圧子の先端が制御された方法でサンプル表面に影響を与えるのに使用し、影響の速度は正確に定義することができます。

薄膜およびコーティング

反復的な圧力に服従する薄いコーティングは頻繁に monocycle の圧力に服従させたときただよりすぐに失敗する場合があります。 多くの薄膜のアプリケーションはコーティングが装置、半導体のマイクロスイッチおよび MEMS 装置のような重大なアプリケーションの特に重要なことをこのもつことの寿命にわたる多くの影響に抗できることを要求します。 薄膜の繰り返された影響の圧力は材料の疲労の、また重要な割れることおよび薄片分離原因となります。

窒化珪素のコーティング

ここにテストされる材料は Berkovich の圧子を使用して 5 mN の最大応用ロードに標準準静的刻み目の後で残りの押印を表わさないステンレス鋼の基板の窒化珪素 (罪) のコーティングです。 ただし、ロード振動のステップが休止の間に最高で追加されたら、コーティング疲れることができまロードしま図 1. に示すように重要な割れることに導きます。

この例では、影響は 5 mN の休止最高で追加することロードの間にによって 11.7 の mN のロード振動のステップを作り出されました。 複数の独立したテストは影響 (1、 3、 5 つ、 7 つ、 10、 15、 20、および 30 のサイクル) のの増加する番号と行われました。 残りの押印は各テストが Berkovich の印象の各コーナーから影響の番号に出るひびの長さを関連させるために行った後視覚化されていました。 応用ロードおよび刻み目のひびのサイズから、ひびの靭性 (Kc) は計算することができます。

AZoNano - A からナノテクノロジーの Z - 影響の番号の機能として増加する一流の長さを示す罪のコーティングの押印の光学顕微鏡写真

図 1. 影響の番号の機能として増加する一流の長さを示す罪のコーティングの押印の光学顕微鏡写真。

Nano 硬度のテスターによって使用される取り付けられた刻み目の技術はテストの全体のロードし、荷を下す部分上の応用ロードの機能として圧子の浸透深さを計画します。 図 2 は 5 mN の最大休止したロードで 7 つの影響の時間の機能として計画されるロードおよび浸透深さを示します。 各々のそれに続く影響の浸透深さの増加ははっきり目に見えます。 応用衝撃加重が各サイクル上の 11.7 の mN で着実に維持されたことを応用ロードトレース (点線) は確認します。

AZoNano - A からナノテクノロジーの Z 7 つの影響と - はロードそして浸透深さ対刻み目の時間テストします

図 2. ロードはそして浸透深さ対刻み目の時間 7 つの影響とテストします。

(光学顕微鏡検査によって測定される) 図 3 は影響の番号の機能として計画される中央の一流の長さを要約します。 1 つは浸透深さが最初の影響の間に劇的に増加することを見ることができます (5mN の 625nm から最初の影響の後の 1115nm への)。

AZoNano - A からナノテクノロジーの Z - 一流の長さそして浸透深さ対影響の番号

図 3. 一流の長さそして浸透深さ対影響の番号

それに続く顕微鏡の観察は材料で Berkovich の先端の残りの押印を示しますが、一流の長さは実験でこの段階で非常に小さいようです。 対応する浸透深さの増加がより少なく重要である一方それ以上の影響によりそれから一流の長さはかなり増加します。 最後に Berkovich の先端が基板に (この例の 20 の影響の後で) 達するとき、一流の長さおよび浸透深さは両方比較的平らであるプラトーに達するようです。

ソース: CSM の器械

このソースのより多くの情報のために CSM の器械を訪問して下さい

Date Added: Dec 6, 2006 | Updated: Dec 2, 2014

Last Update: 9. December 2014 19:50

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