不同基底温度对Ti薄膜表面形貌及残余应力的影响

稀有金属材料与工程, 2016, 45(4): 843-848.

不同基底温度对Ti薄膜表面形貌及残余应力的影响

董美伶 ^1, , 崔秀芳 ^2, , 王海斗 ^3, , 朱丽娜 ^4, , 金国 ^5, , 徐滨士 ^6,

1.哈尔滨工程大学,黑龙江哈尔滨150001;装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京100072

2.哈尔滨工程大学,黑龙江哈尔滨,150001

3.装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京,100072

4.中国地质大学(北京),北京,100083

5.哈尔滨工程大学,黑龙江哈尔滨,150001

6.装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室,北京,100072

基金项目: Distinguished Young Scholars of National Natural Science Foundation of China (51125023) National Natural Science Foundation of Beijing (3120001) National Natural Science Foundation of China (51275105)

关键词：纳米压痕 , 曲率法 , 残余应力 , 薄膜

Effect of Different Substrate Temperatures on Microstructure and Residual Stress of Ti Films

Keywords： nanoindentation , curvature method , residual stress , film

采用纳米压痕法中的Suresh模型和Lee模型研究不同基底温度对直流磁控溅射制备的Ti薄膜中残余应力大小及分布的影响.将压痕法计算结果与曲率法结果进行比较研究,同时采用原子力显微镜和X射线衍射仪对Ti薄膜的表面形貌及相结构进行分析.结果表明:Suresh模型计算得到的Ti薄膜残余应力值与曲率法结果最为接近,因此Suresh模型更适合测量Ti薄膜中的残余应力.结合纳米压痕和显微结构的分析发现,随着Ti薄膜基底温度的升高,Ti薄膜的晶粒尺寸先增大后变小,残余应力则从压应力转变为拉应力.

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