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薄膜衝擊試驗機 (Thin Film Impact Tester)

最後更新日期 : 2021-08-11

 

儀器負責人:李志偉 主任
分機:4437
地點:電漿薄膜中心2館1F產學檢測實驗室

 

儀器原理:

薄膜衝擊試驗機(或稱為薄膜壽命量測儀)可進行薄膜的耐衝擊疲勞壽命的測量,對於薄膜機械性質的評估具有極重要的應用。本設備使用特定之正向衝擊力、衝擊頻率、衝擊次數與衝擊距離,將碳化鎢球在薄膜表面連續撞擊數千至數十萬次,並須於特定衝擊次數之後使用顯微鏡觀察薄膜表面衝擊痕跡之破損面積比例,或是變形體積,並畫出衝擊力量對衝擊次數的曲線。並再透過掃描式電子顯微鏡/能量散佈光譜儀(SEM/EDS)分析薄膜破壞形貌來評估其抗衝擊性能的好壞。

薄膜衝擊試驗機-1

失效面積比例  薄膜衝擊試驗機-2

(FA為失效面積、CA為整體衝擊面積)

 

儀器圖片:

薄膜衝擊試驗機

儀器功能:  

1.最大正向衝擊力: 2Kgf ;

2.最大衝擊頻率: 2KHz;

3.最大加速度: 23G ;

4.最大位移量: 2mm ;

5.最大計次達999999次;   

 

實驗之數據:

衝擊試驗後的試片表面形貌:

薄膜衝擊試驗機-3

TiAlN/CrSiN奈米多層薄膜(總厚度1mm,雙層週期厚度30 nm)經過正向衝擊力4N衝擊(a)10000次與(b)15000 次的衝擊試驗凹痕影像(SEM)。由圖中可發現經過衝擊10000次之後,薄膜表面沒有破裂痕跡,但經過衝擊15000次之後,薄膜則開始出現些許破裂痕跡(如箭頭所示),但是基材仍未露出,顯示極佳耐衝擊能力。

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