Iekšējā sprieguma un tā mērīšana PVD vakuumkrāsošanai

1. Kas ir iekšējā spriedze?

Ja priekšmets ir deformēts ārējā cēloņa (stresa, mitruma utt.) Dēļ, iekšējais spēks mijiedarbojas savā starpā objektā, lai izvairītos no ārējā cēloņa, un mēģina atjaunot objektu no deformētā stāvokļa līdz pozīcija pirms deformācijas. Iekšējo spēku uz laukuma vienību apskatītajā šķērsgriezuma punktā sauc par stresu. Perpendikulāri tam pašam šķērsgriezumam sauc par pozitīvu stresu vai normālu spriedzi, un to, kas ir tangenciāla šķērsgriezumam, sauc par bīdes spriedzi. Stresa palielināšanās pieaugot ārējiem spēkiem. Uz noteiktu materiālu stresa palielināšanās ir ierobežota, un materiāls ir jāiznīcina virs šī ierobežojuma. Noslodzes robežu var saukt par materiāla galīgo spriedzi. Galīgo stresa vērtību nosaka materiāla mehāniskais tests. Pareizi samaziniet izmērīto maksimālo spriegumu, lai norādītu maksimālo stresu, ko materiāls var droši darboties, kas ir pieļaujamais spriegums. Ja materiāls tiek izmantots droši, stresam jābūt zemākam par tā galīgo spriedzi. Pretējā gadījumā materiāls tiks iznīcināts.

Pastāv stresa veids, ko sauc par iekšējo stresu, tas ir, ja nav ārēja spēka, objekta iekšējā stresa. PVD pārklājumā ir iekšējs spriegums, un iekšējais stress ir ļoti kaitīgs, tādēļ ražošanas procesā jāapgūst iekšējā stresa lielums un pakāpe. Galvenais PVD pārklājumu izmantojums ir nodilumizturīga aizsargplēve, kas prasa zināmu biezumu un kalpošanas laiku, bet iekšējais spriegums pārklājumā ierobežo pārklājuma biezumu. Ja elastīgā enerģija uz tilpuma vienību iekšējā sprieguma dēļ pārsniedz enerģijas pārrāvuma enerģiju vienā platības vienībā, pārklājums noņems, tā ka pārklājuma pārklājuma biezums ir ierobežots. Kopumā iekšējais spriegums, elastības modulis un pārklājuma cietība ir tieši proporcionāli viens otram. Tādēļ ražošanas procesa laikā pārklājuma stresa, it īpaši iekšējā spriedze, būtu jāpārrauga fizikālās tvaiku nogulsnēšanās procesa apstākļos. Pēc apstrādes jānovērš pārklājuma iekšējā strāva, lai nodrošinātu, ka tā ir pieņemamā diapazonā.

2. Stresa pārbaudes metode

Stresa pārbaudes metodes galvenokārt ietver rentgenstaru un elektronu difrakcijas metodes, paraugu deformācijas analīzes metodes un optisko traucējumu metodes .

◆ Rentgena un elektronu difrakcijas metode

Kad pārklājums ir zem sprieguma, tā kristāla režģi tiks izkropļoti un režģa konstante mainīsies. Tāpēc režģa konstanta difrakcijas līnijas platuma izmaiņas var mērīt ar rentgena un elektronu difrakcijas metodēm, un pēc tam pārklājumu spriegumu var aprēķināt pēc noteiktas formulas.

◆ parauga deformācijas analīzes metode

Viens ļoti plānas taisnstūra stikla gabala gala fiksē pārklājuma iekārtas vakuumaparātā, un pēc tam pārklāj uz lapas virsmas, pārklājuma spriegums deformē lapas brīvo galu. Testa brīvā gala pārvietojumu mēra ar telefoto mērīšanas mikroskopu, pēc tam pārklājuma spriegumu aprēķina pēc materiāla mehāniskās formulas.

◆ Gaismas traucējumu metode

Vispirms no interferometra mēra traucējumu bārkstis starp standarta plakanu plāksni un nepārklātu substrātu. Tad pārklājums tiek uzklāts uz pamatnes, un substrāta virsma ir deformēta pārklāšanas stresa dēļ. Tad interferometru mēra traucējumu birstes starp standarta plakanu plāksni un pārklājumu substrātu. Atkarībā no traucējumu bārkstiskas variācijas, pārklāšanas stresu var aprēķināt pēc materiāla mehāniskās formulas.