TiN薄膜在纳米压痕和纳米划痕下的断裂行为-物理学报.PDF

See discussions, stats, and author profiles for this publication at: /publication/286281161 Fracture behavior of TiN coating under nanoindentation and nanoscratch test Article · July 2 13 DOI: 1 .7498/aps.62.1362 1 CITATIONS READS 2 31 6 authors, including: H.W. Tian Weitao Zheng Jilin University Jilin University 78 PUBLICATIONS 894 CITATIONS 493 PUBLICATIONS 6 756 CITATIONS SEE PROFILE SEE PROFILE Some of the authors of this publication are also working on these related projects: Preparation of graphene based nano photocatalysts and perovskite manganite electrode materials View project RElaxation of the chemical bond View project All content following this page was uploaded by H.W. Tian on 5 January 2 16. The user has requested enhancement of the downloaded file. 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 13 (2013) 136201 TiN 薄膜在纳米压痕和纳米划痕下的断裂行为* 12 2 2 1 1 2† 安涛 文懋 田宏伟 王丽丽 宋立军 郑伟涛 1) ( 长春大学理学院, 长春 130022 ) 2) ( 吉林大学材料科学系, 汽车材料教育部重点实验室, 长春 130012 ) ( 2013 年1 月26 日收到; 2013 年3 月7 日收到修改稿) 利用磁控溅射方法在Si(111) 衬底上制备了具有(111) 和(222) 择优取向的TiN 薄膜. 用纳米压痕和纳米划痕 方法研究了该薄膜的变形和断裂行为. 用扫描电子显微镜、纳米压痕原位原子力显微镜及原位光学显微镜并结合 加-卸载曲线及划痕曲线获得了薄膜发生变形和断裂的微观信息. 在压痕试验中, TiN 薄膜在压入深度为200 nm 时 表现为塑性变形及压痕周围的局部断裂, 随着压入深度的增大, 塑性变形和局部断裂变得越显著, 当最大压入深度 达到临界值 1000 nm 时, 薄膜和衬底间发生了界面断裂. 在划痕实验中, 100 mN 及200 mN 的最大载荷均可以引起 界面断裂. 最大为200 mN 的载荷使得薄膜发生界面断裂的位置比用100 mN 载荷时的位置提前, 但其临界断裂载 荷和100 mN 时及压痕实验时的临