压头曲率半径对硬质薄膜结合力划痕测量影响的比较研究

来源：计量学报杂志2020年第9期北京时间：

作者：于杰,陶兴付,秦林,李晓兵

单位：太原理工大学 表面工程研究所, 山西 太原 030024

摘要：硬质薄膜的膜/基结合力是表征材料可靠性的重要特性参数。采用划痕法测试硬质薄膜的结合力时,有很多因素会影响到临界载荷Lc的判定,例如薄膜和基底的硬度、模量,薄膜的表面粗糙度等;此外,仪器机架刚度、划痕速率、压头的曲率半径等仪器的测量参数也会影响临界载荷Lc的判定。采用划痕测量法,研究了曲率半径为20μm,50μm和100μm的压头对单晶硅和304基底的亚微米类金刚石薄膜与基底的结合力测量的影响。研究结果显示:随着压头曲率半径的增加,2种材料的临界载荷也随之增大。

关键词：计量学;压头曲率半径;类金刚石薄膜;膜/基结合力;划痕法

基金资助：国家重点研发计划(2016YFF0204305)“石墨烯等碳基纳米材料 NQI 技术研究、集成与应用“项目之“非晶碳基纳米多层结构硬质薄膜 NQI 技术集成及应用示范“课题