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薄膜弹性性能和膜厚对其弹性模量的影响
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG115[金属学及工艺—物理冶金;金属学及工艺—金属学] O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]西北工业大学,陕西西安710072, [2]湛江师范学院,广东湛江524048
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50772089);教育部长江学者和创新团队发展计划基金资助;高等学校学科创新引智计划资助(B08040)
中文摘要:

基于应变协调理论模型推导出薄膜弹性模量和泊松比表达式,对普通拉伸试验法进行了改进,即采用分区不同膜厚拉伸法分别研究了氧化铝薄膜/铝合金基体系统和氮化钛薄膜/高速钢基体系统上不同厚度薄膜的弹性模量和泊松比。结果表明:该方法可有效地减少薄膜制备、拉伸试验中偶然因素以及基体材料等对所测薄膜弹性性能的影响。通过不同厚度薄膜弹性模量的对比,可知2种体系薄膜的弹性模量随膜厚的增加而提高。分析认为薄膜内应力的状态、大小以及在薄膜厚度方向的重新分配等因素对薄膜弹性模量有很大影响。

英文摘要:

The expressions of elastic modulus and Poisson's ratio of films were deduced from a strain harmony theory. An improved tensile method was proposed to study the elastic modulus and Poisson's ratio of Al2O3 films in Al-alloy substrate system and TiN films on HSS substrate system. In this method, the thickness of the films varies on different sections of the gauge-length for a same specimen. The results show that the method is an efficient way to reduce the effects of occasional factors (such as the films prepared-technology, the occasional factors emerge in tensile testing and the effect of substrate etc) on the testing the mechanical properties of films. By investigating the elastic modulus of the films with different thickness, it is found that the elastic modulus increases with increasing of thickness for both films. It is indicated that the stress status, stress value in films and the redistribution of the interior stress near the interface have great influence on the elastic modulus of films.

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715