显微硬度计测试NiTi SMA薄膜与PZT基体结合力的分析
2017-08-07何烜坤王金钢
材料研究与应用 2017年2期
何烜坤,王金钢
中国电子科技集团公司第四十六研究所质检中心,天津 300220
显微硬度计测试NiTi SMA薄膜与PZT基体结合力的分析
何烜坤,王金钢
中国电子科技集团公司第四十六研究所质检中心,天津 300220
通过磁控溅射在锆钛酸铅陶瓷(PZT)基体表面沉积一定面积的NiTi SMA薄膜,用显微硬度测试分析薄膜与PZT基体间的结合力.结果表明:随沉积膜宽度增加,NiTi SMA薄膜与PZT基体的结合力减小;膜宽L<3mm的NiTi SMA薄膜,其膜基结合力最高达351 N/mm2,比膜宽L≥3mm的结合力高2倍多.
维氏硬度;NiTi SMA薄膜;PZT基体;结合力
陶瓷材料大部分是由离子键组成的晶体,在微观结构中包含着相当数量、大小各异的微观缺陷.例如:在陶瓷的制备过程中,各种夹杂物、晶粒结构均匀性以及气孔等缺陷,都会在一定程度上影响材料的力学性能,导致其塑性、韧性比金属材料低.锆钛酸铅陶瓷(简称PZT)在室温下拉伸或弯曲都呈现出一种脆性断裂.在断裂前,PZT的各类缺陷形成对应的裂纹源,同时顺着此细微裂缝持续延伸,在达到临界点时,便会产生瞬时脆断.但这个过程并不存在任何征兆,所以其断裂通常属于灾难性的,这也是PZT在工程实践中最为关注的显著缺陷.为达到PZT陶瓷增韧的效果,和韧性较好的金属进行复合处理,成为目前研究的焦点.但并不是各种金属都能够和PZT进行复合,实际的复合状况在相当程度上受限于金属层与PZT之间的结合力,其实际数值越高,进行复合的几率也就随之提升.因此,对金属材料与PZT基体之间结合力大小的测定分析直接影响了材料复合性[1].
