本项目重点提出解决薄膜/基体材料中的在役薄膜弹性模量测试问题。本项目提出了一种利用多个圆柱形平压头的弹性模量测试数据和外推法而得到薄膜弹性模量的测试方法,该方法不仅能够提高所测试的弹性模量的准确性,还能够降低测试成本。
该薄膜的弹性模量测试方法包括:提供一试验件,所述试验件包括基体和薄膜,所述薄膜覆盖于所述基体的表面;提供多个压头,利用每个所述压头对所述薄膜进行压痕试验,得到所述薄膜对应于每个所述压头的弹性模量,并作为参考弹性模量,其中,每个所述压头上用于与所述薄膜接触的压接面的面积不同;对所述压接面的面积和所述参考弹性模量进行拟合,得到压接面的面积与弹性模量的拟合函数;根据所述拟合函数,确定在压接面的面积为零时的弹性模量,作为目标弹性模量。
检测的薄膜弹性模量的准确性
采用纳米压痕法测试薄膜的弹性模量时,为了消除基体对测试的影响以提高测试的准确性,需要采用较小尺寸的压头对薄膜施加压载荷进行压痕试验。但较小尺寸的压头不仅加工成本高,而且现有的加工设备可能无法达到要求,会降低测试的准确性。传统的薄膜弹性模量压痕测试方法采用单个压头,开展不同压痕深度下的弹性模量测试。这种测试方法所测得的结果连续性和可拟合性较差,且在测试过程中存在应变梯度大,界面易发生断裂等缺点,测试精度受薄膜厚度影响较大。而本项目的测试方法的数据连续性和可拟合性高,测试结果可靠性高。
本技术采用了多个具有不同直径的圆柱形平压头对薄膜/基体材料开展弹性模量测试,对测得的数据拟合并外推至压头直径为零,从而得到薄膜的弹性模量。
薄膜广泛应用于机械、微电子、光学以及医疗等领域。本技术适用于超薄材料的弹性模量测试,具有广泛的应用前景。
3年内预计年产值达到500万元,净利率50%
第一年可主要以技术咨询服务和仪器开发为主,采用轻资产模式运营,产品委托第三方加工。待市场完全打开后再租赁厂房,购买相关设备以扩大产能。
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