稀有金属材料与工程
稀有金屬材料與工程
희유금속재료여공정
RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERNG
2012年
12期
2223-2227
,共5页
赵翔%王峰会%郭章新%刘铁军%黄建业%石海波
趙翔%王峰會%郭章新%劉鐵軍%黃建業%石海波
조상%왕봉회%곽장신%류철군%황건업%석해파
等效膜厚%薄膜/基体结构%球压头压痕%弹性模量
等效膜厚%薄膜/基體結構%毬壓頭壓痕%彈性模量
등효막후%박막/기체결구%구압두압흔%탄성모량
基于Hertz方程,修正了平头压痕薄膜系统的力学模型,建立了用于评估球头压痕确定薄膜弹性模量的等效膜厚法.采用有限元方法对模型进行计算分析,结果发现,当薄膜弹性模量大于基体时,计算误差小于Ranjana和William (RW)模型[1]；当薄膜弹性模量小于基体时,对于较深的压痕计算得到的结果仍然和理论值相符,说明本模型可以用于比较深的压痕情况.另外,研究了薄膜屈服强度和球压头半径对计算结果的影响,结果显示,薄膜的压缩屈服强度越大,等效膜厚法得到的结果越准确；而在同一压痕深度下,较大的压头半径会带来较大的误差,当压痕深度较小时,薄膜的弹性模量受压头半径的影响较小.最后通过TiN/sapphire在球压头和三棱锥压头下的试验,验证了本方法.
基于Hertz方程,脩正瞭平頭壓痕薄膜繫統的力學模型,建立瞭用于評估毬頭壓痕確定薄膜彈性模量的等效膜厚法.採用有限元方法對模型進行計算分析,結果髮現,噹薄膜彈性模量大于基體時,計算誤差小于Ranjana和William (RW)模型[1]；噹薄膜彈性模量小于基體時,對于較深的壓痕計算得到的結果仍然和理論值相符,說明本模型可以用于比較深的壓痕情況.另外,研究瞭薄膜屈服彊度和毬壓頭半徑對計算結果的影響,結果顯示,薄膜的壓縮屈服彊度越大,等效膜厚法得到的結果越準確；而在同一壓痕深度下,較大的壓頭半徑會帶來較大的誤差,噹壓痕深度較小時,薄膜的彈性模量受壓頭半徑的影響較小.最後通過TiN/sapphire在毬壓頭和三稜錐壓頭下的試驗,驗證瞭本方法.
기우Hertz방정,수정료평두압흔박막계통적역학모형,건립료용우평고구두압흔학정박막탄성모량적등효막후법.채용유한원방법대모형진행계산분석,결과발현,당박막탄성모량대우기체시,계산오차소우Ranjana화William (RW)모형[1]；당박막탄성모량소우기체시,대우교심적압흔계산득도적결과잉연화이론치상부,설명본모형가이용우비교심적압흔정황.령외,연구료박막굴복강도화구압두반경대계산결과적영향,결과현시,박막적압축굴복강도월대,등효막후법득도적결과월준학；이재동일압흔심도하,교대적압두반경회대래교대적오차,당압흔심도교소시,박막적탄성모량수압두반경적영향교소.최후통과TiN/sapphire재구압두화삼릉추압두하적시험,험증료본방법.
