纳米金属多层膜延性和疲劳性能的约束效应研究

项目名称： 纳米金属多层膜延性和疲劳性能的约束效应研究

项目编号： No.50971097

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘刚

作者单位： 西安交通大学

项目金额： 42万元

中文摘要： 本项目拟在柔性基板上分别制备不同单层厚度和不同调制比的Cu/Ta(fcc/fcc型)和Cu/Cr(fcc/bcc型)纳米多层膜，采用微裂纹密度统计法和实时电阻变化监测法测定表征多层膜的延性和疲劳寿命，系统研究不同薄膜尺寸、界面数量和异质结构下多层膜各力学性能和损伤行为的变化规律，揭示强度和延性等静态力学性能指标对疲劳行为和疲劳性能的影响。通过与等厚度组元材料单层膜的力学性能和变形/损伤行为对比，澄清纳米多层膜中单层厚度变化引起的尺寸约束和界面数量变化引起的界面约束效应。开展TEM下原位实验，测定多层膜的载荷－位移曲线并同步观察微观组织动态演变，直观揭示约束作用对微观变形机制的影响，明确宏观性能约束效应的微观机理。研究结果不仅对应用于集成电路和微机电系统中的膜基器件的服役可靠性评价具有实际意义，同时也对深入理解材料微观约束变形与性能响应之间的关系提供理论依据。

中文关键词： 金属多层膜；变形与断裂；尺寸效应；约束效应；微观力学模型

英文摘要：

英文关键词： Metal multilayer film；Deformation and fracture；Size effect；Constraint effect；Micromechanic model