几种薄膜测量方法的对比

用显微硬度计测量涂层硬度, 操作简单, 是一种很有效的手段。但是正面测量时, 经常遇到较薄的涂层, 在测量过程中, 很难消除基体变形的影响。且小载荷压入时, 对角线很难准确测量, 为硬度测量带来困难。侧面测量时, 虽然可以避免基体变形的影响, 但是, 当涂层较薄时, 也是不适用的。
纳米压入仪测量显微硬度, 避免了在光学显微镜下测量压痕对角线长度, 而且计算机自动记录压入位移, 避免了人为误差。对于几微米厚的薄膜涂层, 可以获得它的本征硬度。而且,国外科学---研究表明[ 5] , 用纳米压入仪测量高硬度薄膜的硬度时, 如果将压入-与薄膜厚度的比值控制在一定的范围内, 可以较好地消除压痕尺寸效应(ise)。但是, 由于其自身对测试环境要求严格, 且价格昂贵, 所以, ---了它在显微硬度测试领域中普及。
jh法较好地从涂层与基体的复合硬度中分离出涂层的本征硬度, 而且考虑了压痕尺寸效应的影响。因此, 得到的硬度值比较接近于薄膜涂层硬度的真实值。但是, jh公式是基于涂层破裂的模型建立的, 而实际测试中, 薄膜未必产生模型假设的那种破裂现象, 所以该模型与实际还存在一的差异。外推法是建立在假定距表面1/10膜厚处的硬度为薄膜硬度的基础上的, 其本身具有较大的误差, 外推的随意性比较大,而且未考虑压痕尺寸效应(ise)的影响。由meyer图, 用h=1 854adn-2公式求hf , 只要meyer图制作准确, 此方法求涂层薄膜的硬度比用jh公式更-简便。
总之, 间接法测量要比直接法测量麻烦一些。如果不要求涂层的本征硬度, 而仅为了比较膜的硬度值大小, 可采用等载荷或等膜厚复合硬度比较, 没有-分离出膜的硬度值。

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