Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой Советский патент 1989 года по МПК G01N19/04 

1

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способам определения прочности сцепления покрытий с подложками.

Целью изобретения является повышение точности определения путем обеспечения четкой границы вздутий покрытия от подложки.

Способ осуществляют следующим образом.

Поверхность подложки, предназначенную для нанесения испытуемого покрытия, облучают ионами инертных газов. На облученную поверхность подложки наносят испытуемое покрытие одним из известных способов, например методом вакуумного испарения, и доводят покрытие до отверждения. Полученное соединение нагревают до образования на границе раздела покрытия с подложкой вздутий покрытия. При облучении подложки ионы газа внедряются в материал поверхностного слоя подложки и при нагревании накапливаемая газом энергия давления, преодолевая силы сцепления покрытия с подложкой, отрывает покрытие от подложки, образуя вздутия с четкой границей. Предварительное облучение поверхности подложки требует незначительных температур нагрева соединения, которые не приводят к окислению и изменению структуры материала покрытия. Измеряют параметры вздутий покрытия, например, на интерферометре Линника и по ним определяют прочность сцепления покрытия с подложкой.

П р и м е р. Микроскопные покровные стекла, используемые в качестве подложек, облучали с помощью ионного ускорителя ионами Аг+ с энергией 40 кэВ интегральным потоком 2-10 3 1472810

1 10П см г. Облучение ионами инертных газов практически не модифицирует поверхность подложки. Затем подложки размещали в вакуумной камере и мето- с дом вакуумного испарения на их поверхность наносили пленки серебра толщиной 200 нм. Испарение проводилось в масляном вакууме при давлении «-1

Л-4

10

J0 - внутреннее растягивающее напряжение в пленке (в предлагаемом примере определено с помощью методики рентгеновской тензометрии и равно А-Ю7 );

Е - модуль Юнга материала пленки;(U - коэффициент Пуансона.

Сила отрыва и энергия адгезии сос тавили: fh 10,8 Н-м-1; ,46 Дж.ц

10 Па. Затем образцы помещали в печь, и производили их прогрев при 100 С в течение 1 ч приводящий к образованию на границе раздела газовых пузырей диаметром не менее 10 мкм.

На интерферометре Линника исследовали 15 Формула изобретения газовые пузыри и их интерферограммы. Расчет адгезионных характеристик тонкопленочной системы проводили по формулам:

20

- ,--,, 2 Е Ј2Ч (G-0+5 Г);

Ё|Ч+Ш-);е-/к,

где fn - сила отрыва на единицу длины контура пузыря; W - энергия адгезии; d - толщина пленки; г - радиус пузыря; R - радиус кривизны пузыря;

Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой, по которому на поверхность подложки наносят испытуемое покрытие, доводят его до отверждения, полученное соединение нагревают до образования вздутий покрытия и измеряют площадь вздутий, по которой определяют прочность сцеп- 25 ления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оп- феделения, поверхность подложки перед нанесением покрытия облучают ионами инертных газов.

J0 - внутреннее растягивающее напряжение в пленке (в предлагаемом примере определено с помощью методики рентгеновской тензометрии и равно А-Ю7 );

Е - модуль Юнга материала пленки;(U - коэффициент Пуансона.

Сила отрыва и энергия адгезии составили: fh 10,8 Н-м-1; ,46 Дж.ц

Формула изобретения

Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой, по которому на поверхность подложки наносят испытуемое покрытие, доводят его до отверждения, полученное соединение нагревают до образования вздутий покрытия и измеряют площадь вздутий, по которой определяют прочность сцеп- ления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оп- феделения, поверхность подложки перед нанесением покрытия облучают ионами инертных газов.

Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения прочности сцепления покрытия с подложкой и позволяет повысить точность определения путем обеспечения четкой границы вздутий покрытия от подложки. Перед нанесением испытуемого покрытия поверхность подложки облучают ионами инертных газов, которые внедряются в материал поверхностного слоя подложки. При нагревании подложки с покрытием накапливаемая газом энергия давления, преодолевая силы сцепления покрытия с подложкой, отрывает покрытие, образуя вздутия с четкой границей. Температура нагрева не оказывает влияния на изменение структуры покрытия и не приводит к его окислению. По измеренным параметрам вздутий покрытия определяют прочность его сцепления с подложкой.