VLIV PŘÍPRAVY POVRCHU A NEHOMOGENIT TLOUŠŤKY VRSTEV NA CHOVÁNÍ TENKOVRSTVÝCH SYSTÉMŮ

Podobné dokumenty
VLIV VYBRANÝCH PARAMETRŮ TECHNOLOGICKÉHO PROCESU NA VLASTNOSTI A CHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT

COMPARISON PROPERTIES AND BEHAVIOUR OF SYSTEM WITH THIN FILMS PREPARED BY DIFFERENT TECHNOLOGIES

EVALUATION OF FAILURES AND MODIFICATION OF SYSTEMS THIN FILM BASIC MATERIAL TO THE DEPTH OF MATERIAL SYSTEMS

VLIV DRUHU TECHNOLOGIE IONTOVÉHO BOMBARDU NA VLASTNOSTI A CHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT

COMPARISON OF SYSTEM THIN FILM SUBSTRATE WITH VERY DIFFERENT RESISTANCE DURING INDENTATION TESTS. Matyáš Novák, Ivo Štěpánek

CHANGING IN ACOUSTIC EMISSION SIGNAL DURING SCRATCH INDENTATION ON DIFFERENT MATERIALS AND CORRELATION WITH MORPHOLOGY OF FAILURES

STUDY OF SELECTED DEPOSITION PARAMETERS ON PROPERTIES AND BEHAVIOUR OF THIN FILM SYSTEMS

HODNOCENÍ POVRCHOVÝCH ZMEN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ PO ELEKTROCHEMICKÝCH ZKOUŠKÁCH. Klára Jacková, Ivo Štepánek

COMPARISON OF THIN FILMS SYSTEMS PREPARED BY DIFFERENT TECHNOLOGIES

EVALUATION OF INFLUENCE PREPARING OF SURFACE OF SUBSTRATE ON BEHAVIOUR OF SYSTEMS THIN FILM SUBSTRATE

COMPARISON OF THIN FILM SYSTEMS WITH VERY DIFFERENT RESISTIVITY DURING INDENTATION TESTS. Matyáš Novák, Ivo Štěpánek

STUDIUM MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ ROZDÍLNÝCH SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SKLO POMOCÍ INDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

CYKLICKÁ VRYPOVÁ ZKOUŠKA PRO HODNOCENÍ VÝVOJE PORUŠENÍ A V APROXIMACI ZKOUŠKY OPOTŘEBENÍ. Markéta Podlahová, Ivo Štěpánek, Martin Hrdý

ZMENY POVRCHOVÝCH MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ SYSTÉMU S TENKÝMI VRSTVAMI PO KOMBINOVANÉM NAMÁHÁNÍ. Roman Reindl, Ivo Štepánek

STUDIUM PORUŠENÍ SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI ZE STATICKÉ A VRYPOVÉ INDENTACE DO HLOUBKY SYSTÉMU

KORELACE ZMĚN SIGNÁLU AKUSTICKÉ EMISE A ZMĚN PORUŠOVÁNÍ PŘI VRYPOVÉ ZKOUŠCE NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI. Petr Jirík, Ivo Štěpánek, Martin Hrdý

ACOUSTIC EMISSION SIGNAL USED FOR EVALUATION OF FAILURES FROM SCRATCH INDENTATION

EVALUATION OF SPECIFIC FAILURES OF SYSTEMS THIN FILM SUBSTRATE FROM SCRATCH INDENTATION IN DETAIL

HODNOCENÍ PŘÍČNÝCH VÝBRUSŮ VTISKU PO CYKLICKÝCH VNIKACÍCH ZKOUŠKÁCH PŘI MAKROZATÍŽENÍ NA SYSTÉMECH TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT

HODNOCENÍ ŠÍŘENÍ PORUŠENÍ CYKLICKOU VRYPOVOU ZKOUŠKOU NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI

, Hradec nad Moravicí

ZÁKLADNÍ STUDIUM VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SKLO POMOCÍ INDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

Kroková hodnocení kombinovaného namáhání systémů s tenkými vrstvami. Roman Reindl, Ivo Štěpánek, Radek Poskočil, Jiří Hána

STUDIUM HLOUBKOVÝCH PROFILU PORUŠENÍ PO INDENTACNÍCH ZKOUŠKÁCH Z PRÍŠNÝCH VÝBRUSU. Monika Kavinová, Ivo Štepánek, Martin Hrdý

MERENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ V MIKROLOKALITÁCH NANOINDENTACÍ. Radek Nemec, Ivo Štepánek

CYKLICKÁ INDENTACNÍ MERENÍ SYSTÉMU TENKÁ VRSTVA - SUBSTRÁT. Šárka Jelínková, Ivo Štepánek, Radek Nemec

HODNOCENÍ ŠÍŘENÍ PORUŠOVÁNÍ CYKLICKOU VRYPOVOU ZKOUŠKOU Z POVRCHU I V PŘÍČNÉM VÝBRUSU SYSTÉMU TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT

Hodnocení změn povrchových vlastností systémů s tenkými vrstvami po elektrochemickém měření

STUDIUM MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ V OKOLÍ MAKROVTISKŮ NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI

VLIV MECHANICKÉHO PORUŠENÍ NA CHOVÁNÍ POVRCHU S TIN VRSTVOU PŘI TEPELNÉM A KOROZNÍM NAMÁHÁNÍ. Roman Reindl, Ivo Štěpánek, Martin Hrdý, Klára Jačková

POROVNÁNÍ CHOVÁNÍ PŘI INDENTAČNÍM PROCESU NAMÁHÁNÍ SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI PACVD

STUDIUM ZMĚN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ PO TEPLOTNÍM STÁRNUTÍ S HLOUBKOVOU ROZLIŠITELNOSTÍ POMOCÍ NANOINDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

Hodnocení korozí odolnosti systémů tenká vrstva substrát v prostředí kompresorů

CYKLICKÁ MAKROINDENTAČNÍ HODNOCENÍ NAMÁHÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT A STUDIUM ZMÉN V OVLIVNĚNÝCH OBLASTECH

VLIV SVAROVÉHO SPOJE NA VLASTNOSTI NANÁŠENÝCH TENKÝCH VRSTEV TIN INFLUENCE OF WELDING ON PROPERTIES DEPOSITED THIN FILMS TIN

Univerzální využití indentačních metod pro hodnocení mechanických vlastností a chování velmi rozdílných systémů materiálů

HODNOCENÍ HLOUBKOVÝCH PROFILŮ MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ POMOCÍ NANOINDENTACE

Korelace opotřebení systémů s tenkými vrstvami pomocí scratch testeru a na třecích strojích. Martin Hrdý, Ivo Štěpánek, Roman Reindl

KORELACE ZMĚN POVRCHOVÝCH VLASTNOSTÍ ELEKTROCHEMICKÝM ZATÍŽENÍM A KOROZNÍM PŮSOBENÍM V REÁLNÉM ČASE.

POROVNÁNÍ VLIVU DEPOSICE TENKÝCH VRSTEV A NAVAŘOVÁNÍ NA DEGRADACI ZÁKLADNÍHO MATERIÁLU

CHANGING OF MECHANICAL PROPERTIES AND BEHAVIOUR OF SURFACES OF BIOCOMPATIBLE SYSTEMS THIN FILM - SUBSTRATE AFTER ELECTROCHEMICAL CORROSION

, Hradec nad Moravicí

CHARAKTERIZACE PORUŠENÍ PRI KOMPLEXNÍM HODNOCENÍ VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ SYSTÉMU S TENKÝMI VRSTVAMI. Ivo Štepánek

VLIV KOROZNÍHO PORUŠENÍ NA PRUBEH DEPOSICNÍHO PROCESU A VLIV NA VÝSLEDNÉ VLASTNOSTI. Petr Fialka, Ivo Štepánek, Klára Jacková, Jirí Hána

Hodnocení změn mechanických vlastností v mikrolokalitách po deposičního procesu

, Hradec nad Moravicí

VLIV TENKÉ VRSTVY TIN NA CHOVÁNÍ POVRCHU PŘI KONTAKTNÍ ÚNAVĚ. Dana Lisová, Roman Reindl, Ivo Štěpánek

MAKROINDENTAČNÍ ZKOUŠKA PRO HODNOCENÍ PORUŠOVÁNÍ POVRCHU SUBSTRÁTU A SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI PŘI TOMTO ZATÍŽENÍ.

HODNOCENÍ STÁRNUTÍ POVRCHU MATERIÁLU POMOCÍ INDENTACNÍCH MERENÍ

HODNOCENÍ HLOUBKOVÝCH PROFILŮ ZMĚN MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A DEGRADAČNÍHO PROCESU PROSTUPUJÍCÍHO OD POVRCHU POMOCÍ INDENTAČNÍCH ZKOUŠEK

HODNOCENÍ KOMBINOVANÉHO NAMÁHÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT NA VYSOKOTEPLOTNÍM TRIBOMETRU

ZÁKLADNÍ HODNOCENÍ A ZPŘESNĚNÁ HODNOCENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ A CHOVÁNÍ SYSTÉMŮ TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT INDENTAČNÍMI ZKOUŠKAMI

VRYPOVÁ ZKOUŠKA Z POHLEDU HODNOCENÍ POMOCÍ OBRAZOVÉ ANALÝZY. Martin Hrdý, Ivo Štěpánek, Roman Reindl, Markéta Podlahová

HODNOCENÍ MECHANICKÝCH VLASTNOSTÍ TENKOVRSTVÝCH SYSTÉMŮ Z GRAFU ZÁVISLOSTI MÍRY INFORMACE NA ZATÍŽENÍ

KORELACE LABORATORNÍHO HODNOCENÍ KOMBINOVANÉHO NAMÁHÁNÍ SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI S PRAXÍ.

VÝROBA ŘEZNÝCH NÁSTROJŮ S OTĚRUVZDORNÝMI TENKÝMI VRSTVAMI

VLIV ZPŮSOBŮ OHŘEVU NA TEPLOTNÍ DEGRADACI TENKÝCH OTĚRUVZDORNÝCH PVD VRSTEV ZJIŠŤOVANÝCH POMOCÍ VYBRANÝCH METOD

Practical applications of new method of complex properties and behaviour of systems thin film substrate

ELEKTROCHEMIE NA SYSTÉMECH S TENKÝMI VRSTVAMI ELECTRO-CHEMICAL ANALYSIS ON SYSTEMS THIN FILM SUBSTRATE

TEPLOTNÍ ODOLNOST TENKÝCH VRSTEV A JEJICH PŘÍNOS V OBRÁBĚNÍ TVRDÝCH OCELÍ. Antonín Kříž Petr Beneš Martina Sosonová Jiří Hájek

HODNOCENÍ TENKÝCH VRSTEV - NITRIDICKÁ VRSTVA SUBSTRÁTOVÝCH SYSTÉMŮ EVALUATION OF THIN LAYER SUBSTRATE SYSTEM. Milan Vnouček a

Vrstvy a povlaky 2007

VLASTNOSTI TENKÝCH VRSTEV PŘI VYŠŠÍCH TEPLOTÁCH. Antonín Kříž Petr Beneš Martina Sosnová Jiří Hájek

Analýza PIN-on-DISC. Ing. Jiří Hájek Dr. Ing. Antonín Kříž ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI

VÝZKUM MOŽNOSTÍ ZVÝŠENÍ ŽIVOTNOSTI LOŽISEK CESTOU POVRCHOVÝCH ÚPRAV

HODNOCENÍ OPOTŘEBENÍ SYSTÉMŮ S TENKÝMI VRSTVAMI POMOCÍ VRYPOVÉ ZKOUŠKY S OCELOVOU KULIČKOU.

Zkoušení mechanických vlastností zkoušky tvrdosti. Metody charakterizace nanomateriálů 1

TRIBOLOGICKÉ VLASTNOSTI SYSTÉMU TENKÁ VRSTVA-SUBSTRÁT TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF A THIN FILM-SUBSTRATE SYSTEM. Antonín Kríž a Jirí Hájek b

The lifetime test of the thin film TiN on the HSS substrate using the stress by cyclic contact small-area press without borderline effect

Obrábění slitiny AlSi1Mg0,5Mn nástroji s progresivními tenkými vrstvami

Vakuové metody přípravy tenkých vrstev

TEPLOTNÍ ODOLNOST PVD VRSTEV VŮČI LASEROVÉMU POVRCHOVÉMU OHŘEVU

Vybrané technologie povrchových úprav. Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008

NÁSTROJ NEFUNGUJE, KDO ZA TO MŮŽE?

VLASTNOSTI KOVOVÝCH VRSTEV DEPONOVANÝCH MAGNETRONOVÝM NAPRAŠOVÁNÍM NA SKLENENÝ SUBSTRÁT

Disertační práce. Souvislost metod hodnocení adhezívn. Martina Sosnová. Katedra materiálů a strojírenské metalurgie. Doc. Ing. Jana Skálová, CSc.

PROBLEMATICKÉ SVAROVÉ SPOJE MODIFIKOVANÝCH ŽÁROPEVNÝCH OCELÍ

Experimentální studium utváření mazacích filmů při reverzaci a rozběhu třecích povrchů

Západočeská univerzita v Plzni fakulta Strojní

Vlastnosti tenkých DLC vrstev

VLIV TECHNOLOGIE ŽÁROVÉHO ZINKOVÁNÍ NA VLASTNOSTI ŽÁROVĚ ZINKOVANÝCH OCELÍ

DUPLEXNÍ POVLAKOVÁNÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM DUPLEX COATING OF THE NIOBIUM-ALLOYED PM TOOL STEEL

MOŢNOSTI ZVYŠOVÁNÍ TRVANLIVOSTI NÁSTROJŮ U VÝROBCE OPTIONS OF TOOL LIFE RAISING BY THE MANUFACTURER. Ing. Josef Fajt, CSc., Dr. ing.

1.1 Povrchy povlaků - mikrogeometrie

CZ.1.07/1.1.30/ SPŠ

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STROJNÍ TECHNOLOGICKÉ POSTUPY

PŘÍSPĚVEK K POVRCHOVÉ ÚPRAVĚ SKLOVITÝM SMALTOVÝM POVLAKEM CONTRIBUTION TO SURFACE ARRANGEMENT WITH VITREOUS ENAMEL COAT

PLASTICKÉ VLASTNOSTI VYSOKOPEVNOSTNÍCH MATERIÁLŮ DĚLENÝCH NESTANDARDNÍMI TECHNOLOGIEMI

Adhezní síly v kompozitech

POPIS NOVÝCH STRUKTURNÍCH FÁZÍ A JEJICH VLIV NA VLASTNOSTI CÍNOVÉ KOMPOZICE STANIT

Novinky v ocelových a dřevěných konstrukcích se zaměřením na styčníky. vrámci prezentace výstupů Evropského projektu INFASO + STYČNÍKY KULATIN

VYUŽITÍ PVD POVLAKŮ PRO FUNKČNĚ GRADOVANÉ MATERIÁLY

TRIBOLOGICKÁ ANALÝZA PIN-on-DISC. PIN-on-DISC TRIBOLOGICAL TEST. Jiří Hájek a Antonín Kříž b

Černé označení. Žluté označení H R B % C 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

MECHANICKÉ VLASTNOSTI SYSTÉMU TENKÁ VRSTVA- SUBSTRÁT S ROZDÍLNOU TLOUŠŤKOU TiN

Numerická simulace elastohydrodynamicky mazaného kruhového kontaktu nehladkých povrchů

INTERNAL STRESS AND ADHESION OF COMPOSITE COATINGS Ni - DIAMONT

NÁSTROJ NEFUNGUJE, KDO ZA TO MŮŽE?

a) [0,4 b] r < R, b) [0,4 b] r R c) [0,2 b] Zakreslete obě závislosti do jednoho grafu a vyznačte na osách důležité hodnoty.

DETERMINATION OF MECHANICAL AND ELASTO-PLASTIC PROPERTIES OF MATERIALS BY NANOINDENTATION METHODS

Transkript:

VLIV PŘÍPRAVY POVRCHU A NEHOMOGENIT TLOUŠŤKY VRSTEV NA CHOVÁNÍ TENKOVRSTVÝCH SYSTÉMŮ INFLUENCE OF PREPARING SURFACE AND INHOMOGENEITY OF THICKNESS FILMS ON BEHAVIOUR THIN FILMS SYSTEMS Abstrakt Ivo ŠTĚPÁNEK a, Zdeněk BENEŠ a, Miloslav KESL b, Josef FAIT b, Jaroslav ČÍP c,daniel BOHÁČ c a Západočeská univerzita v Plzni, Univerzitní 22, 306 14 Plzeň, ČR, ivo.stepanek@volny.cz b PILSEN TOOLS, Tylova 57, 316 00 Plzeň, ČR, fait@pilsentools.cz c CzechCoating, Dolní Bečva 20, 756 55 Dolní Bečva, ČR, j.cip@czechcoating.cz Příspěvek se zabývá vlivem přípravy povrchu základního materiálu před deposičním procesem na vlastnosti a chování systémů tenká vrstva substrát. Vlastnosti a chování systému tenká vrstva substrát jsou hodnoceny pomocí vrypové indentace. Je studován též vliv přípravy povrchu na průběh vrypové indentace. Povrch je připraven do různé drsnosti. Deposice byla provedena pomocí nízkonapěťového reaktivního obloukového odpařování ve vakuu. Vytvářené tenké vrstvy byly TiN a TiAlN na základním materiálu z rychlořezné oceli. Po deposici bylo změřeno nehomogenní rozložení tloušťky tenké vrstvy a studován vliv této nehomogenity na vlastnosti a chování tenkovrstvých systémů. Abstract The paper is devoted by evaluation influences of preparing of surface of basic material before deposition process on properties and behaviour of systems thin film substrate. The properties and behaviour of systems thin film substrate are evaluated by scratch indentation. There are study influences of preparing of surface on scratch indentation too. The surface is prepared to different roughness. The deposition is realised by low voltage arc evaporation in vacuum. There are evaluated thin films TiN and TiAlN on basic material from HSS. There are measured inhomogeneity in distribution of thickness of thin films and evaluated influences this inhomogeneity on properties and behaviour thin film systems. 1. ÚVOD Technologické procesy přípravy tenkých vrstev jsou ovlivněny celou řadou parametrů daných technologickým procesem a to jak makroparametrů tak mikroparametrů [1]. Jedním z nejdůležitějších parametrů je samotný základní materiál, na který se tenké vrstvy vytváří. Mnohdy diskutovaný vliv je vliv drsnosti povrchu základního materiálu před deposičním procesem na výsledné vlastností a chování, zda je výhodnější dosahovat povrchové drsnosti co nejnižší a na druhou stranu je nutné aplikovat tenké vrstvy na reálné povrchy. Je nutné ovšem brát v úvahu nejen vliv na vlastnosti a chování tenkovrstvých systémů ale též na průběh analytických metod [2]. 2. VLIV PŘÍPRAVY POVRCHU NA VLASTNOSTI A CHOVÁNÍ Na vzorkách systémů tenká vrstva substrát, které byly připraveny na různou finální drsnost a následně nanesena tenká vrstva pomocí nízkonapěťového reaktivního obloukového odpařování ve vakuu, byly provedeny zejména měření pomocí vrypové indentační zkoušky. Měření byla provedena při proměnné normálové síle od 0 N do 80 N s konstantní rychlostí rostoucí normálovou silou a s konstantní rychlostí

pohybujícím se vzorkem pod indentorem. Pro vrypovou indentaci byl použit diamantový indentor Rockwellova typu s poloměrem zakřivení špičky indentoru 0.2 mm. Měření byla prováděna ve směru kolmém na nerovnosti. Obr. 1: Porovnání morfologie porušení povrchu vrypovou indentační zkouškou při zatížení 0N - 40N na vzorkách 52-4, 52-A-1, 52-B-1 (uprostřed a vpravo kolmo na drsnost). Z výsledků na obr. 1 je patrno, že drsnost může i nemusí mít vliv na výsledné vlastnosti a chování tenkovrstvých systémů. Lepších vlastností a chování je dosahováno na leštěném povrchu. Silně ovšem závisí na optimalizaci konkrétní technologie deposice tenkých vrstev a přípravě povrchu před samotnou deposicí chemickým čištěním a čištěním iontovým bombardem a vytvořením vhodných rozhranní a mezivrstev. Zde bohužel není jednoznačné, zda byly dodány systémy tenká vrstva základní materiál opravdu v optimalizované podobě. Z výsledků výše uvedených vyplývá, že nejpozději dochází ke vzniku adhezivně kohezivního porušení na vzorku leštěném a nejvýraznější porušení na okraji vrypu na vzorku s nejvyšší drsností. Na prostředním vzorku ovšem dochází k výraznějšímu porušení uvnitř vrypové stopy, což dokazuje též závislost koeficientu tření na normálové síle (obr. 3). Nejvýraznější růst signálu akustické emise (obr. 2) je zachycen na vzorku leštěném pravděpodobně z důvodu mechanické přípravy a vyšší odolnosti a následně uvolnění silnějšího signálu akustické emise.

Obr. 2: Porovnání závislosti akustické emise na normálové síle. Obr. 3: Porovnání závislosti koeficientu tření na normálové síle. 3. VLIV NA VRYPOVOU INDENTACI V souvislosti s hodnocením mechanických vlastností a chování systémů tenká vrstva základní materiál pomocí vrypové indentace byl sledován vliv směru vrypové indentace vůči nerovnostem při různé drsnosti povrchu na výsledky měření. Vrypová indentace byla provedena za srovnatelných podmínek jako v případě sledování vlivu drsnosti na vlastnosti a chování tenkovrstvých systémů. Měření byla provedena jednak ve směru nerovností a jednak ve směru kolmém na nerovnosti při různé drsnosti povrchu. Z výsledků je patrno (obr. 4), že drsnost výrazně ovlivňuje průběh vrypové indentace, vznik a vývoj porušení a též průběh signálu akustické emise v závislosti na normálové síle (obr. 5) a podobně též průběh koeficientu tření v závislosti na normálové síle (obr. 6). Oba směry měření ovšem přináší informace o chování povrchových vrstev a jejich odolnosti vůči různému druhu namáhání. Pro komplexnost hodnocení vrypovou indentací by bylo přínosné v těchto případech provádět vrypovou indentaci dvakrát ve dvou na sebe kolmých směrech.

Obr. 4: Porovnání morfologie porušení povrchu vrypovou indentační zkouškou při zatížení 0N-40N na vzorku 52-B-1 (vlevo a uprostřed kolmo na drsnost na protilehlých místech, vpravo rovnoběžně s drsností). Z morfologie porušení vrypovým testem je patrno (obr. 4), že výraznější porušení vzniká v tomto případě při vrypové indentaci ve směru kolmém k nerovnostem. Ve směru rovnoběžném se porušení vytrácí ve složité morfologii povrchu. S narůstající normálovou silou ovšem narůstá porušení i ve vrypu provedeném rovnoběžně s nerovnostmi a dosahuje srovnatelného rozsahu jako v případě směru kolmého. Z průběhu akustické emise je patrno (obr. 5), že porušení ve vrypu rovnoběžném se směrem nerovností vzniká později, ale je výraznější v projevu akustické emise. Koeficient tření je v obou směrech podobný (obr. 6). Rozdíl na křivce první je dán nehomogenním rozložením tenké vrstvy přes celý povrch vzorku.

Obr. 5: Porovnání grafů závislosti akustické emise na normálové síle na vzorku 52-B-1. Obr. 6: Porovnání grafů závislosti koeficientu tření na normálové síle na vzorku 52-B-1. 4. NEHOMOGENNÍ ROZLOŽENÍ TLOUŠŤKY Na experimentálních vzorkách byla sledována pro doplnění homogenita tenké vrstvy přes vzorek a to jednak s použitím kalotestového výbrusu na dvou protilehlých stranách vzorku (obr. 7) a jednak s použitím profilového měření tloušťky tenké vrstvy přes vzorek rtg fluorescenční analýzou s lokálním měřením díky malému použitému kolimátoru s průměrem stopy 0.2 mm (obr. 8). Obr. 7: Morfologie povrchu po provedení kaloty na protilehlých místech na vzorku.

V tabulce 1 je uvedena vypočítaná tloušťka na jednom i druhém konci vzorku z kalotestového výbrusu. Profil získaný z měření rtg fluorescenční analýzou ukazuje na veliký rozdíl na jednom a druhém konci. Tab. 1: Rozdíly v tloušťce vrstvy vzorek tloušťka vrstvy [μm] 30-A-2a 2,0216 30-A-2b 2,1387 30-B-1a 4,3731 30-B-1b 3,7915 52-A-1a 2,3953 52-A-1b 2,5081 52-A-5a 2,3283 52-A-5b 2,4006 52-B-1a 3,1313 52-B-1b 3,2616 52-4 4,4975 Obr. 8: Profil tloušťky vrstvy přes celou plochu vzorku 30-B-1. 5. VLIV NEHOMOGENIT NA VLASTNOSTI A CHOVÁNÍ Na základě výsledků z měření homogenity tloušťky tenké vrstvy přes vzorek byla provedena vrypová indentace na dvou rozdílných koncích vzorku pro zjištění rozdílnosti ve vlastnostech a chování systému tenká vrstva základní materiál. Podmínky vrypové indentace byly srovnatelné s výše uvedeným měřením. Z morfologie porušení je patrno (obr. 9), že rozdílná tloušťka tenké vrstvy na protilehlých místech ovlivňuje odolnost proti vrypové indentaci. Je patrno větší zpevnění povrchu systému tenká vrstva substrát v případě větší tloušťky tenké vrstvy a menší opotřebení uvnitř vrypu. Na druhou stranu je patrna větší křehkost povrchové vrstvy.

Obr. 9: Porovnání morfologie porušení povrchu vrypovou indentační zkouškou při zatížení 0N - 40N na vzorku 30-B-1 (vlevo a uprostřed kolmo na drsnost na protilehlých místech, vpravo rovnoběžně s drsností). Obr. 10: Porovnání grafů závislosti akustické emise na normálové síle na vzorku 30-B-1.

Z průběhu akustické emise je též patrno, že rozdíl tloušťky ovlivňuje uvolnění akusticko emisního signálu při porušování (obr. 10). I zde se ukazuje větší odolnost povrchových vrstev v případě větší tloušťky tenké vrstvy. Koeficient tření neukazuje výraznější rozdíly (obr. 11). Obr. 11: Porovnání grafů závislosti koeficientu tření na normálové síle na vzorku 30-B-1. 6. ZÁVĚR Z výsledků je patrno, že stav povrchu základního materiálu může významně ovlivňovat vlastnosti a chování systémů tenká vrstva základní materiál. Ovšem vliv není zcela jednoznačný, neboť silně závisí též na optimalizaci technologických parametrů. Jak se ukazuje, optimalizaci technologických parametrů je nutno věnovat stejně vysokou pozornost jako vývoji nových druhů tenkovrstvých systémů. V některých případech se ukazuje vliv drsnosti jako významný, ale jsou získány výsledky s vyhovujícím chováním i na drsnějších površích. Na druhou stranu se ukazuje jako zásadní vliv nehomogenního rozložení tloušťky tenkých vrstev přes plochu vzorku. V některých případech mohou vzniknout obrovské rozdíly ve vlastnostech a chování a tím ovlivňovat technologický přínos. Proto je nutné soustředit analytické metody na místa finálních výrobků, kde je potřebné znát tyto informace a vzorky přizpůsobovat těmto reálným potřebám. PODĚKOVÁNÍ Tento příspěvek byl realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím MPO, č. projektu FT-TA4/082. LITERATURA [1] I.Stepanek, Correlation between deposition parameters and method for evaluation properties and behaviour system of thin film - substrate, proceedings of conference Matrib 2000 Vela Luka Croatia 2000 [2] ŠTĚPÁNEK, I., MACHÁČKOVÁ, K.: Complex evaluation of mechanical properties and behaviour of high and low resistivity systems thin film substrate by indentation tests. Sborník Matrib 2006, Chorvatsko 2006, ISBN 953-7040-10-0