Импульсные методы нанесения алмазоподобных покрытий. Методы получения и свойства алмазных пленок. Импульсное газофазное осаждение алмазных пленок, страница 9

E,  Eu,  v  , vu -  упругие константы для двух контактируемых материалов.

При таком способе не учитывают обратные пластические деформации ,  возникающие при разгружении отпечатка . Эти деформации можно строго количественно оценить по площади петли гистерезиса,  которую получают при повторных нагружениях отпечатка. В методике Е.М. Розенберга определение модуля упругости при повторном нагружении пластического отпечатка той же нагрузкой принято,  что характер распределения по площади  отпечатка не зависит от свойств материала и степени деформации в отпечатке. Это допущение проверено авторами в условиях непрерывной регистрации процесса  разгружения пирамидального отпечатка. С учетом твердости и упругого восстановления вершины отпечатка найден приведенный радиус кривизны сферического индентора,  который использован в описании реального процесса упругого разгружения пластического отпечатка. результаты эксперимента показали,  что допущение Е.М.Розенберга при определении модуля упругости может изменить истинное значение на 10-20 %. Реальное распределение давления  находится между равномерным и распределением по полушару,  реализуемым при упругом вдавливании шара,  и зависит от свойств материала. Характер распределения давления определяют из рассмотрения кривой упругого разгружения отпечатка,  получаемой стыковой  начальных участков кривых разгружения и повторного нагружения. Такой прием позволяет практически исключить из рассмотрения эффект неупругого поведения материала.

При разработке новой методики определения модуля упругости принято допущения изотропности материала. Это справедливо для поликристаллических материалов,  если площадь отпечатка индентора в несколько раз больше зерна. Для монокристаллов кубической сигнации такое допущение также не вызывает значительной ошибки в определении усредненного модуля упругости при вдавливании,  поскольку упругие свойства кубических кристаллов изотропны в условиях воздействия гидростатического давления. При определении модуля упругости методом вдавливания решающую роль играет гидростатическая компонента тензора напряжения,  которая по порядку величины равна твердости. Для монокристаллов некубической сигнации значение модуля упругости близко к его изотропному значению.

Определение модуля упругости по углу наклона ветви разгружения пластического отпечатка круглой или квадратной формы основано на установленной авторами упругого процесса разгружения отпечатка. Эта особенность состоит в том,  что угол наклона начального участка ветви разгружения не зависит от характера распределения давления на площади пластического отпечатка.

1.2.2  Определение адгезии тонких покрытий

Долговечность и надежность различных покрытий имеет большое значение для отраслей промышленности. Один из основных факторов определяю-щих надежность покрытия, его адгезия к подложке.

Существует большое количество методов определения (оценки ) адгезири покрытия к подложке. Миттал [13]разделяет эти методы на три группы :покрытия,  механические методы и прочие методы. Андерсон, Диврис, Шарон предложили разделение методов на две большие группы. В первой,  называемой average stress criteria,  критерием служит придельное напряжение,  при котором  наступает разрушение (отделение покрытия от подложки ). Ко второй группе относят методы,  которые используют концепции –fracture mechanies (механики разрушения ). Классификация Меттала более частая,  чем классификация Андерсона и Дивриса,  и охватывает только те методы определения адгезии покрытий,  которые входят в первую группу Андерсона и других.Таким образом,  аналитический обзор методов оценки адгезии тонких покрытий следует начать с классификации Миттала.

Первая группа методов по классификации Миттала основана на кинетике формирования тонких пленок на ранних стадиях этого процесса и на исследование адгезии на микроуровне  с учетом сил притяжения между атомами. Кэмбелл подробно описал наблюдения за начальной стадией зарождения покрытия. Методы зародышеобразования для оценки адгезии СЛОЖИЛ и поэтому имеют ограниченное применение .