Resistência da Fractura da Superfície do Revestimento do Filme Fino de Nitreto de Silicone Investigada Usando o Módulo Nano do Teste do Impacto dos Instrumentos do CSM

Assuntos Cobertos

Fundo

Filmes Finos e Revestimentos

Revestimento do Nitreto de Silicone

Fundo

O módulo Nano do teste do Impacto é uma adição recente ao Verificador Nano da Dureza dos Instrumentos do CSM e foi tornado estudando a resposta do impacto dos materiais em cargas ultra baixas.

O princípio é simples: uma etapa da oscilação da carga é aplicada em um ponto predefinido durante uma pausa no recorte carga-descarrega o ciclo. A ponta do indenter pode conseqüentemente ser usada para impactar a superfície da amostra em uma maneira controlada e a velocidade do impacto pode exactamente ser definida.

Filmes Finos e Revestimentos

Os revestimentos Finos que são sujeitados aos esforços repetitivos podem frequentemente falhar mais logo do que quando sujeitados somente a um esforço do monocycle. Muitas aplicações do filme fino exigem que o revestimento possa suportar muitos impactos sobre a vida do dispositivo, este ser da importância particular em aplicações críticas tais como microinterruptores do semicondutor e dispositivos de MEMS. Os esforços Repetidos do impacto em um filme fino conduzirão à fadiga do material assim como o rachamento e a delaminação significativos.

Revestimento do Nitreto de Silicone

O material testado aqui é um revestimento do Nitreto de Silicone (Pecado) em uma carcaça De Aço Inoxidável que não exiba nenhuma impressão residual após um recorte quasistatic padrão a uma carga aplicada máxima do manganês 5 usando um indenter de Berkovich. Contudo, se uma etapa da oscilação da carga é adicionada durante uma carga da pausa no máximo, o revestimento pode ser desgastado, conduzindo ao rachamento significativo segundo as indicações do Figo 1.

Neste exemplo, os impactos foram produzidos adicionando uma etapa da oscilação da carga do manganês 11,7 durante a carga da pausa no máximo do manganês 5. Diversos testes independentes foram executados com os números crescentes de ciclos dos impactos (1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, e 30). A impressão residual era imaged depois que cada teste a fim correlacionar o comprimento das rachaduras que emanam de cada canto da impressão de Berkovich ao número de impactos executou. Da carga aplicada e do tamanho da rachadura do recorte, a dureza da fractura (Kc) pode ser calculada.

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia - micrografia Ópticas das impressões em um revestimento do Pecado que mostra o comprimento crescente da rachadura em função do número de impactos

Figura 1. micrografia Ópticas das impressões em um revestimento do Pecado que mostra o comprimento crescente da rachadura em função do número de impactos.

A técnica provida do recorte usada pelo Verificador Nano da Dureza traça a profundidade de penetração do indenter em função da carga aplicada sobre as parcelas de carregamento e de descarregamento inteiras do teste. O Fig. 2 mostra a carga e a profundidade de penetração traçadas em função da hora para 7 impactos em uma carga pausada máxima do manganês 5. O aumento na profundidade de penetração com cada impacto subseqüente é claramente visível. O traço aplicado da carga (linha pontilhada) confirma que a carga de impacto aplicada estêve mantida com calma no manganês 11,7 sobre cada ciclo.

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia - Carga e profundidade de penetração contra a hora para um recorte testa com 7 impactos

A Figura 2. Carga e profundidade de penetração contra a hora para um recorte testa com 7 impactos.

O Fig. 3 resume os comprimentos medianos da rachadura (como medido pela microscopia óptica) traçados em função do número de impactos. Um pode ver que a profundidade de penetração aumenta dramàtica durante o primeiro impacto (de 625nm em 5mN a 1115nm após o primeiro impacto).

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia - comprimento da Rachadura e profundidade de penetração contra o número de impactos

Figura 3. comprimento da Rachadura e profundidade de penetração contra o número de impactos

A observação microscópica Subseqüente mostra a impressão residual da ponta de Berkovich no material mas os comprimentos da rachadura parecem muito pequenos nesta fase na experiência. Uns impactos Mais Adicionais fazem com então que os comprimentos da rachadura aumentem significativamente, visto que o aumento correspondente da profundidade de penetração é menos significativo. Finalmente, quando a ponta de Berkovich alcança a carcaça (após 20 impactos neste exemplo), o comprimento da rachadura e a profundidade de penetração ambos parecem alcançar um platô que seja relativamente liso.

Source: Instrumentos do CSM

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor Instrumentos do CSM

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

Last Update: 9. December 2014 19:56

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