Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой

 

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.

„„SU„„1472810 А 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 01 И 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нии 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 под-. ложки требует незначительных темпераб: тур нагрева соединения, которые не приводят к окислению и изменению структуры материала покрытия. Измеряют параметры вздутий покрытия, налример, на интерферометре Линника и по ним определяют прочность сцепления покрытия с подложкой.

Пример. Микроскопные покровные стекла, используемые в качестве подложек, облучали с помощью ионного ускорителя ионами Ar с энергией

16

40 кэВ интегральным потоком 2 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4301099/25-28 (22) 24.08. 87 (46) 15.04.89. Бюл. У 14 (71) Харьковский государственный университет им. А.М.Горького

-(72) Ю.Н.Борисенко и В.Т.Грицына (53) 620.179.4(088.8), (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 913179, кл. С 01 N. 19/04, 1980.

Заводская лаборатория, 1986, Ф 9, с. 55-56 ° . (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ,СЦЕПЛЕНИЯ ПОКРЫТИЯ С ПОДЛОЖКОЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, предназначено для определения прочности сцепления покры,тия е подложкой и позволяет повысить

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 облучеточность 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 пара.метрам покрытия определяют прочность его сцепления с подложкой.

Формула изобретения

Составитель В.Свиридов

Техред М.Дидык Коррек тор С. Патрушева

Редактор А.Лежнина

Заказ 1702/43 Тираж 788 Подписное.ЪЭ

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

3 14728

1 10" см . Облучение ионами инертных газов практически не модифицирует поверхность подложки. Затем подложки размещали в вакуумной камере и мето5 дом вакуумного испарения на их поверхность наносили пленки серебра толщиной 200 нм. Испарение проводилось в масляном вакууме при давлении 1 »

«10 Па. Затем образцы помещали в 10 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 газовые пузыри и их интерферограммы.

Расчет адгезионных характеристик тонкопленочной системы проводили по формулам:

2 Е з 20

f -df(G +- — — --)

9 .3 1- ч 4 аб2 2 Е P: .W= — -(б +- — - — ); Я=r/R, 4431 4 где f> — сила отрыва на единицу длины контура пузыря; 25

W — энергия адгеэии;

d. — толщина пленки;

r — радиус пузыря;

R — радиус кривизны пузыря;

6 — внутреннее растягивающее напряжение в пленке (в предлагаемом примере определено с помощью методики рентгеновской тензометрии и равно

4 ° 10 Нм )

Š— модуль Юнга материала пленки; ф — коэффициент Пуансона.

Сила отрыва и энергия адгезии составили: f„=10,8 Н м ; W=0,46 Дж м !

Способ определения прочности сцепления покрытия с подложкой, по которому на поверхность подложки наносят испытуемое покрь1тие, доводят его до отверждения, полученное соединение нагревают до образования вздутий покрытия и измеряют площадь вздутий, по которой определяют прочность сцеп" ления, отлич ающийся тем

1 что, с целью пощашения точности оп° ределения, поверхность подложки пе4 ред нанесением покрытия облучают ионами инертных газов.