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Testing thin films by microcompression: Benefits and limits

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Wörgötter, H.-P., Kiener, D., Purswani, J. M., Gall, D., & Dehm, G. (2008). Testing thin films by microcompression: Benefits and limits. BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte, 153(7), 257-262. doi:10.1007/s00501-008-0386-1.


Cite as: http://hdl.handle.net/11858/00-001M-0000-0024-5361-5
Abstract
Durchführung von Mikro-Druckversuchen an dünnen Schichten: Vor- und Nachteile. Hochwertige Werkzeuge werden beschichtet, um sie einerseits verschleißbeständiger zu machen und um andererseits die benötigten Werkstoffeigenschaften für das jeweilige Einsatzgebiet zu erhalten. Ähnliche Optimierungsstrategien werden z. B. bei thermischen Schutzschichten für Turbinenschaufeln oder elektrisch leitfähigen Schichten in der Mikroelektronik verfolgt. Für die Anwendungen ist es notwendig, die mechanischen Eigenschaften der jeweiligen Schicht zu kennen. Es werden die Durchführbarkeit von Mikro-Druckversuchen an vier verschiedenen Beschichtungen, an einer polykristallinen Wolframschicht, an einer einkristallinen Kupferschicht und an zwei einkristallinen Hartstoffschichten (Vanadiumnitrid und Titannitrid) analysiert und die Vor- und Nachteile der Methode diskutiert. Mit Hilfe eines Rasterionenmikroskops wurden kleine Druckproben aus den jeweiligen Schichten gefertigt und anschließend mit einem Mikro-Indenter, welcher in ein Rasterelektronenmikroskop eingebaut wurde, geprüft. Die Verformung der Druckproben wurde während des Druckversuches beobachtet und aus den aufgezeichneten Kraft-Verschiebungswerten wurden wahre Spannungs- wahre Dehnungskurven berechnet.