Development of cyclic sphere indentation test to evaluate the strength of ceramic thin film deposited on the substrate

开发循环球压痕测试来评估沉积在基板上的陶瓷薄膜的强度

• 批准号: 21560098
• 负责人: TAKAMATSU Tohru
• 金额: $ 3.24万
• 依托单位: The University of Shiga Prefecture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21560098/
• 关键词: 材料設計; プロセス; 物性; 評価; 薄膜; セラミック; き裂; 摩耗; はく離; 接触応力; 繰返し荷重; 疲労; 残留応力; 表面層; セラミック薄膜; 破壊; 接触荷重

Cyclic sphere indentation tests were carried out by using spherical indenters of varying diameter 2R to investigate the aspects of crack initiation, wear progress, and delamination in ceramic thin film and to obtain the influence of the applied maximum load P_<max> on the cyclic number of crack initiation N_i in thin films. The main conclusions are the following.(1) Ring crack initiate at the lower load than that of a ring crack initiation load obtained by static sphere indentation test.(2) After ring crack initiate, wear of film progresses inside the contact area, and delamination in thin film occur.(3) Quantitative evaluation of wear is possible by measuring the cross-sectional shape of contact area.(4) The P_<max>. N_i relationships specifically depend on the diameter of spherical indenter 2R.(5) The effect of 2R. on the relationship between tensile stress of filmσ_<sr>, i and N_i is smaller than that of the P_<max>. N_i relationship.

用不同直径的2R球形压头进行了循环球形压痕试验，研究了陶瓷薄膜的裂纹萌生、磨损过程和分层，得到了外加最大载荷P&lt；max&gt；对薄膜裂纹萌生循环次数N_i的影响。主要结论如下：(1)环状裂纹萌生的载荷低于静态球面压痕试验得到的环状裂纹萌生载荷。(2)环状裂纹萌生后，薄膜在接触区内发生磨损，并发生剥离。(3)通过测量接触区的横截面形状可以定量评估磨损。(4)P&lt；max&gt；N_I关系具体取决于球形压头2R的直径。(5)2R的影响。在薄膜σ&lt；sr&gt；，i和N_i之间的关系上，I和N_i小于P&lt；max和gt；。N_I关系。

项目成果

繰返し球圧子押込み試験によるセラミック被覆超硬合金における薄膜の耐久特性評価

使用重复球压痕试验评估陶瓷涂层硬质合金薄膜的耐久性

• 期刊: 日本機械学会論文集
• 作者: 高松徹;田邉裕貴;和泉遊以;堀井重希
• 通讯作者: 堀井重希

球圧子押込み荷重または四点曲げ荷重条件の疲労試験によるガラスの強度評価

通过球压头压痕载荷或四点弯曲载荷条件下的疲劳试验评价玻璃强度

• 发表时间: 2012
• 作者: 高松徹;田邉裕貴;和泉遊以;李征
• 通讯作者: 李征

球圧子押込み疲労試験によるセラミック被覆材における薄膜の強度特性評価

通过球压头压痕疲劳试验评价陶瓷涂层材料薄膜的强度特性

• 发表时间: 2009
• 作者: 高松徹;田邉裕貴 小島一晃(院);田島俊宏(シマノ)
• 通讯作者: 田島俊宏(シマノ)

球圧子押込み荷重下の各種セラミック被覆材における薄膜の破壊挙動

球压头压痕载荷下各种陶瓷涂层材料薄膜的断裂行为

• 发表时间: 2012
• 作者: 高松徹;田邉裕貴;和泉遊以;堀井重希
• 通讯作者: 堀井重希

滋賀県立大学

滋贺县立大学