Сопротивление Трещиноватости Поверхности Покрытия Тонкого Фильма Нитрида Кремния Расследованное Используя Nano Модуль Испытания Удара От Аппаратур CSM

Покрытые Темы

Предпосылка

Тонкие Фильмы и Покрытия

Покрытие Нитрида Кремния

Предпосылка

Nano модуль испытания Удара недавнее добавление к Измерителю Твердости Аппаратур CSM Nano и был превращен для изучать реакцию удара материалов на ультра низких нагрузках.

Принцип прост: шаг колебания нагрузки прикладной на предопределенный этап во время перерыва в вмятии нагрузк-разгржает цикл. Подсказку индентера можно поэтому использовать для того чтобы плотно сжать поверхность образца в контролируемом путе и скорость удара можно точно определить.

Тонкие Фильмы и Покрытия

Тонкие покрытия которые подвергаются к повторяющийся усилиям могут часто потерпеть неудачу более скоро чем когда только подвергано к усилию monocycle. Много применений тонкого фильма требуют что покрытие могл выдержать много ударов над продолжительностью жизни прибора, этот быть определенной важности в критических применениях как микропереключатели полупроводника и приборы MEMS. Повторенные усилия удара в тонком фильме ведут к усталости материала так же, как значительно трескать и деламинации.

Покрытие Нитрида Кремния

Материал испытанный здесь покрытие Нитрида Кремния (Согрешения) на субстрате Нержавеющей Стали который не показывает никакой остаточный отпечаток после стандартного quasistatic вмятия к максимальной прикладной нагрузке mN 5 используя индентер Berkovich. Однако, если шаг колебания нагрузки добавлен во время перерыва на максимальной нагрузке, то покрытие можно fatigued, водящ к значительно трескать как показано в Смокве 1.

В этом примере, удары были произведены путем добавлять шаг колебания нагрузки mN 11,7 во время перерыва на максимальной нагрузке mN 5. Несколько независимых испытаний были выполнены 0Nс увеличением количествами циклов ударов (1, 3, 5, 7, 10, 15, 20, и 30). Остаточный отпечаток был imaged после того как каждое испытание сопоставить длину отказов исходя от каждого угла впечатления Berkovich к числу ударов выполнило. От прикладной нагрузки и размера отказа вмятия, твёрдость трещиноватости (Kc) можно высчитать.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Оптически микрорисунки отпечатков в покрытии Согрешения показывая увеличивая великолепную длину как функция количества ударов

Диаграмма 1. Оптически микрорисунки отпечатков в покрытии Согрешения показывая увеличивая великолепную длину как функция количества ударов.

Оборудованный метод вмятия используемый Nano Измерителем Твердости прокладывает курс глубины проникания индентера как функция прикладной нагрузки над всеми нагружая и разгржая частями испытания. FIG. 2 показывает нагрузку и глубину проникания прокладывать курс как функция времени для 7 ударов на максимальной сделанной паузу нагрузке mN 5. Увеличение в глубине проникания с каждым последующим ударом ясно видимо. Прикладной след нагрузки (пунктирная линия) подтверждает что прикладная нагрузка удара была поддержана прочно на mN 11,7 над каждым циклом.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Нагрузка и глубина проникания против времени для вмятия испытывает с 7 ударами

Диаграмма 2. Нагрузка и глубина проникания против времени для вмятия испытывает с 7 ударами.

FIG. 3 суммирует медианные великолепные длины (как измерено оптически микроскопией) прокладывать курс как функция числа ударов. Можно увидеть что глубина проникания увеличивает драматически во время первого удара (от 625nm на 5mN к 1115nm после первого удара).

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Великолепные длина и глубина проникания против количества ударов

Диаграмма 3. Великолепные длина и глубина проникания против количества ударов

Последующее микроскопическое замечание показывает остаточный отпечаток подсказки Berkovich в материале но великолепные длины кажутся очень малыми на этой стадии в эксперименте. Более Дополнительные удары после этого причиняют великолепные длины увеличить значительно, тогда как соответствуя увеличение глубины проникания более менее значительно. Окончательно, когда подсказка Berkovich достигает субстрат (после 20 ударов в этом примере), кажется, что достигают великолепные длина и глубина проникания оба плато которое относительно плоско.

Источник: Аппаратуры CSM

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Аппаратуры CSM

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

Last Update: 9. December 2014 19:58

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit