材料工程
材料工程
재료공정
Journal of Materials Engineering
2015年
11期
50-56
,共7页
王海斗%董美伶%崔秀芳%邢志国%朱丽娜%刘金娜
王海鬥%董美伶%崔秀芳%邢誌國%硃麗娜%劉金娜
왕해두%동미령%최수방%형지국%주려나%류금나
薄膜%纳米压痕%分形维数%力学性能
薄膜%納米壓痕%分形維數%力學性能
박막%납미압흔%분형유수%역학성능
film%nanoindentation%fractal dimension%mechanical property
通过直流磁控溅射方法制备出四个不同厚度的纳米Ti薄膜,并分别采用纳米压痕仪、电子薄膜应力分布测试仪研究了Ti薄膜的力学性能和残余应力大小,结合分形维数方法和原子力显微镜对薄膜表面粗糙度和表面形貌进行了分析.实验结果表明:随Ti薄膜厚度的增加,薄膜晶粒尺寸逐渐增大,表面粗糙度和残余应力值随厚度的增加先增大后减小,而Ti薄膜弹性模量和硬度随薄膜厚度增加呈现出先减小随后增大的趋势.当薄膜厚度为600,2400,3600nm时薄膜中存在残余压应力,厚度为1200nm时存在残余拉应力,薄膜中残余应力分布最为均匀,但此时薄膜具有较低的硬度和弹性模量值.分析得出Ti薄膜中存在残余拉应力会使薄膜硬度和弹性模量值变小,残余压应力反之.
通過直流磁控濺射方法製備齣四箇不同厚度的納米Ti薄膜,併分彆採用納米壓痕儀、電子薄膜應力分佈測試儀研究瞭Ti薄膜的力學性能和殘餘應力大小,結閤分形維數方法和原子力顯微鏡對薄膜錶麵粗糙度和錶麵形貌進行瞭分析.實驗結果錶明:隨Ti薄膜厚度的增加,薄膜晶粒呎吋逐漸增大,錶麵粗糙度和殘餘應力值隨厚度的增加先增大後減小,而Ti薄膜彈性模量和硬度隨薄膜厚度增加呈現齣先減小隨後增大的趨勢.噹薄膜厚度為600,2400,3600nm時薄膜中存在殘餘壓應力,厚度為1200nm時存在殘餘拉應力,薄膜中殘餘應力分佈最為均勻,但此時薄膜具有較低的硬度和彈性模量值.分析得齣Ti薄膜中存在殘餘拉應力會使薄膜硬度和彈性模量值變小,殘餘壓應力反之.
통과직류자공천사방법제비출사개불동후도적납미Ti박막,병분별채용납미압흔의、전자박막응력분포측시의연구료Ti박막적역학성능화잔여응력대소,결합분형유수방법화원자력현미경대박막표면조조도화표면형모진행료분석.실험결과표명:수Ti박막후도적증가,박막정립척촌축점증대,표면조조도화잔여응력치수후도적증가선증대후감소,이Ti박막탄성모량화경도수박막후도증가정현출선감소수후증대적추세.당박막후도위600,2400,3600nm시박막중존재잔여압응력,후도위1200nm시존재잔여랍응력,박막중잔여응력분포최위균균,단차시박막구유교저적경도화탄성모량치.분석득출Ti박막중존재잔여랍응력회사박막경도화탄성모량치변소,잔여압응력반지.
