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硬质膜的硬度和滑动特性的评价方法
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佳达

时间 : 2020-03-09 21:23 浏览量 : 7

 硬质膜的硬度和滑动特性的评价方法

 通常通过微型维氏硬度计测量通过PVDCVD形成的硬膜的表面硬度,但是由于实际的膜厚约为1-5μm,因此测量负荷和基板硬度的影响为我收到很多。

 所测得的载荷对通过离子镀TiN涂覆的不同硬度的两个样品(SKH51)的表面硬度的影响。当测得的载荷为0.245N时,表面硬度约为2500HV,而与基板硬度无关,该硬度似乎反映了在成膜条件下获得的TiN膜的硬度。你呢 但是,该值会随着所测得的载荷的增加而减小,并且对于具有较低基材硬度的样品,效果会更大。如上所述,在测量由PVD或CVD产生的薄膜的硬度时,底层的影响非常大,在这种情况下,所施加的负载必须尽可能小。但是,如果极大地减少了负载,则将减少背景的影响,但是会出现另一个问题,例如较大的读取误差。

 维氏硬度是塑性变形硬度,因为施加了预定的载荷,在保持一定时间后除去了载荷,并测量了剩余的压痕。这表明维氏硬度不适用于弹性变形大的薄膜。

 因此,能够同时测量弹性变形硬度和塑性变形硬度的超微硬度计(纳米压头)受到关注,并且应用实例的数量迅速增加。例如,带有纳米压头的DLC涂层硅晶片的负载-位移曲线。通过卸载可大大减少施加载荷时的位移,载荷越小效果越好。该现象的发生表明DLC膜是具有大的弹性变形的膜。

 此时的压痕硬度和塑性变形硬度与测得的载荷之间的关系。压痕硬度几乎不受测量载荷的影响,但是在塑性变形硬度的情况下,测量载荷越高,硬度越高。在这种情况下,硬度值几乎不受测定载荷的范围内的基材硬度的影响,显然,测定塑性变形硬度与测定载荷之间的较大差异是由于涂层的弹性变形引起的。

 有许多类型的测试机可用于评估硬膜的滑动特性。圆盘摩擦测试仪的轮廓,该测试仪通常用作评估PVD或CVD产生的硬膜滑动特性的方法。在这种方法中,将用夹具固定以使其不会旋转的球(直径:6 mm或1/4英寸)以恒定的载荷压在平膜上,然后以恒定的直径将球和膜扫描成圆形。传感器检测它们之间的摩擦阻力,并显示摩擦系数的变化。由于各种滚珠材料可作为轴承在市场上买到,因此根据薄膜的用途选择它们相对容易。另外,通过在摩擦试验之后观察或分析膜的表面和球的摩擦点,可以掌握摩擦的形式,并且可以通过测量两者的磨损痕迹来计算磨损量。

 另外,对于测量过程中施加的载荷和转速(摩擦速度)的范围,可以使用各种类型的测试机,不仅可以使用旋转滑动摩擦,还可以使用各种形式的摩擦,例如往复滑动摩擦和振动摩擦。此外,还制造并出售使用特殊夹具的水或油中液体中的摩擦磨损,可通过加热器加热的高温摩擦磨损以及可控制真空和大气的测试机。根据产品目的正确使用。


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