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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 功能薄膜 » 制备的薄膜材料出现断裂，进而脱落严重，达人帮忙分析原因！
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gladiater

木虫 (正式写手)

[交流] 制备的薄膜材料出现断裂，进而脱落严重，达人帮忙分析原因！ 已有9人参与

在金属基体上蒸镀的金属薄膜，退火后，看金相出现这种断裂，我认为是热应力（张应力）引起的薄膜断裂，不知道高手们有什么看法，帮忙分析下。
    其中前2张为同一次实验的，第3张为另一次实验的，感觉前两张反应出薄膜还是致密的，但退火后断裂了，裂纹由表及里。第3张应该退火本身也有温度，薄膜不致密，且也出现了应力断裂。不知道分析的对不？

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1楼 2013-03-28 21:29:57
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wangbo1966

新虫 (小有名气)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
蒋青松: 金币+1, 鼓励交流，回答很详细，非常感谢 2013-03-29 07:55:49
基底表面可能有氧化层，镀前如果磨抛一下可能会增加一些结合力。
另外膜的厚度也太厚了点，应力自然很大，可考虑采用过渡层，找一个热膨胀系数介于两者之间的物质作为过渡层。
退火时是否有气氛保护？如果退火时发生严重氧化，也会增加开裂的倾向。
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2楼2013-03-28 23:44:48
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beijingice

银虫 (小有名气)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
蒋青松: 金币+1, 鼓励交流 2013-03-29 07:55:35
原因可能有两个：其一是两种材料热膨胀系数相差大，高温退火导致脱落；其二是镀膜附着性差，高温退火导致脱落，这可以通过加过渡层和用溅射镀膜解决。
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逆水行舟
3楼2013-03-29 02:22:59
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gladiater

木虫 (正式写手)
基体是打磨过的，是真空蒸发镀膜，方式不能变。薄膜热膨胀系数11.6，基体一类为18.1，另一类为12.3，都有脱落的问题。
   我怀疑是不是退火后温度下降太快啊，自然降温开始30度/MIN，后期小鱼10度/MIN。另镀膜前基体被弯成了弧形，是不是应力会集中啊，影响大？
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4楼2013-03-29 22:18:49
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shabaolin

铜虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
送鲜花一朵
热膨胀系数不同肯定有热应力，但是不一定开裂！楼主要仔细找原因，我觉得工艺过程的原因！这就是中国工业拿着国外的图纸就是造不出来的原因吧！
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5楼2013-03-30 11:44:01
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倦鸟恋上花

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
基地可以腐蚀一下，这样粘合力会大些，呵呵
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6楼2013-03-31 10:56:37
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zhuo-0205

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
基材要絕對乾淨不能有油污，冷却时保护气氛缓慢冷却能够减少不同膨胀系数材料收缩不同步带来的脱落问题
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7楼2013-04-18 15:09:44
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ujn_cxd

捐助贵宾 (正式写手)
你的膜有多厚啊 ，
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8楼2013-04-22 11:23:59
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gladiater

木虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by ujn_cxd at 2013-04-22 11:23:59
你的膜有多厚啊 ，

40个微米左右吧
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9楼2013-04-22 20:58:52
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ujn_cxd

捐助贵宾 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
9楼: Originally posted by gladiater at 2013-04-22 20:58:52
40个微米左右吧

我感觉你的膜有点厚厚膜很容易出现这种情况尤其是退火过程中热膨胀系数与基板不一样，这个需要你慢慢升温降温控制好的话会好点，
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10楼2013-04-23 11:07:34
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