用划痕试验法测定薄膜附着性过程中薄膜破裂形态的研究

摘要

本文通过对表征TiN、TiC薄膜与基体间附着力的划痕试验结果的深入分析发现,划痕试验中,压头在簿膜上的滑动特征以及标志此特征的作用于压头上的垂直力(载荷)与水平力(摩擦力)构成的曲线不但与薄膜与基体间的结合力有关,而且与薄膜的表面形态、膜厚以及薄膜的韧性等因素有关。薄膜破裂时,压头在薄膜上的滑动特征发生突然变化,伴随摩擦系数变化及摩擦力的剧烈变化。这些变化可做为判定薄膜临界载荷的依据,用扫描电子显微镜(SEM)和电子探针显微分析仪(EPMA)对不同基体的TiN、TiC薄膜的破裂形态进行了系统的研究,探讨了影响薄膜破裂形态的主要因素及薄膜破裂形态与正确判定临界载荷间的关系。