孙军
,
张金钰
,
吴凯
,
刘刚
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00315
纳米金属多层膜材料已成为目前高性能微元器件以及互连结构的核心材料体系, 其服役过程中的变形损伤与断裂是导致系统失效的关键因素. 以本课题组近年来的研究结果为基础, 结合当前国内外有关金属多层膜微柱体塑性变形行为研究的最新进展, 阐述了金属多层膜微柱体微观结构-尺寸约束-服役性能三者之间的关联性, 揭示了金属多层膜微柱体变形模式与损伤的内在规律, 归纳了晶体/晶体与晶体/非晶两类层状结构材料加工硬化/软化行为的微观机理, 并对纳米金属多层膜研究的发展趋势进行了展望.
关键词:
纳米金属多层膜
,
微柱体
,
塑性变形
,
形变损伤
,
尺寸效应
张金钰
,
牛佳佳
,
张欣
,
雷诗莹
,
张鹏
,
刘刚
,
孙军
中国有色金属学报
采用磁控溅射方法分别在聚酰亚胺基体以及单晶硅基体上制备恒定调制比(η)以及恒定调制周期(λ)的Cu-Cr纳米金属多层膜;通过单轴拉伸试验以及纳米压痕试验系统研究Cu-Cr多层膜屈服强度及硬度的尺度依赖性.微观分析结果表明:基体对多层膜的微观结构无影响,Cu-Cr多层膜在生长方向上均呈现Kurdiumov-Sachs取向关系,即{111}Cu//{110}Cr和(110)Cu//(111)Cr.力学测试结果表明:调制比恒定的Cu-Cr多层膜的屈服强度及硬度随调制周期的缩短而增加;调制周期恒定的Cu-Cr多层膜的屈服强度/硬度随调制比的增加而增加.Cu-Cr多层膜变形机制在临界调制周期(λc≈25 nm)和临界调制比(ηc≈1)由Cu层内单根位错滑移转变为负载效应.
关键词:
纳米金属多层膜
,
强度
,
硬度
,
调制周期
,
调制比
张金钰
,
刘刚
,
孙军
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00599
如何有效地协调和平衡材料强度与韧性之间的矛盾,大幅提高结构材料的损伤容限,是设计微观结构敏感性材料的巨大挑战.纳米金属多层膜材料由于其灵活可调控的微观结构特征以及优异的力学性能已成为目前高性能微元器件以及互连结构的核心材料体系,其服役过程中的变形损伤与断裂是导致系统失效的关键因素.本文结合当前国内外有关金属多层膜塑性变形与断裂行为研究的最新进展,阐述了金属多层膜(微柱体)微观结构-尺寸约束-服役性能三者之间的关联性,揭示了金属多层膜(微柱体)变形与断裂模式的内在规律及机制,并对金属多层膜研究的发展趋势进行了展望.
关键词:
纳米金属多层膜
,
塑性变形
,
断裂行为
,
尺寸效应
,
界面
孙军
,
张金钰
,
吴凯
,
刘刚
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2016.00315
纳米金属多层膜材料已成为目前高性能微元器件以及互连结构的核心材料体系,其服役过程中的变形损伤与断裂是导致系统失效的关键因素.以本课题组近年来的研究结果为基础,结合当前国内外有关金属多层膜微柱体塑性变形行为研究的最新进展,阐述了金属多层膜微柱体微观结构-尺寸约束-服役性能三者之间的关联性,揭示了金属多层膜微柱体变形模式与损伤的内在规律,归纳了晶体/晶体与晶体/非晶两类层状结构材料加工硬化/软化行为的微观机理,并对纳米金属多层膜研究的发展趋势进行了展望.
关键词:
纳米金属多层膜
,
微柱体
,
塑性变形
,
形变损伤
,
尺寸效应
张金钰
,
刘刚
,
孙军
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.05.07
如何有效地协调和平衡材料强度与韧性之间的矛盾，大幅度地提高结构材料的损伤容限，是非均质金属材料微观结构敏感性设计的巨大挑战。纳米金属多层膜作为一类典型的非均质金属材料，由于不仅可以调整其组元几何和微观结构尺度，而且可以引入具有不同本征性能的组元材料和不同结构的层间异质界面，因此在获得高强高韧金属结构材料方面具有潜在的能力。结合当前国内外有关金属多层膜塑性变形强韧化机制及其尺寸与界面效应研究的最新进展，分别阐述了晶体／晶体Cu／X（ X＝Cr， Nb， Zr）与晶体／非晶Cu／Cu?Zr金属多层膜／微柱微观结构－尺寸约束－服役性能三者之间的关联性，并对纳米金属多层膜研究的发展趋势进行了展望。
关键词:
纳米金属多层膜
,
界面
,
塑性变形
,
断裂行为
,
强韧化机制
,
尺寸效应
