薄膜结合强度的刮剥式测量方法

本文介绍了一种薄膜结合强度的新型测量方法～刮剥法的测量原理、特点以及应用范围。所谓薄膜结合强度的刮剥式测量方法（简称刮剥法），实际上是一个使用特制刮剥刀具、以类似于薄层金属刮削方式工作，并以从基底上剥离薄膜所需能量作为其结合强度量度的测量方法。刮剥法与现广泛使用的划痕式结合力测量法的区别主要表现为：（１）该法是一个能量测量方法，即以薄膜的剥离能量作为薄膜与基体的结合强度的描述；（２）测量时采用的是对膜／基界面的切向加载方式；（３）测量结果是对膜／基结合强度的直接描述，并对基底表面状态、材质等不敏感；（４）可以对其它方法无法进行测量的超硬材料薄膜，如金刚石和立方氮化硼等，进行结合强度测量。本文通过对刮剥过程中刮剥刀刃附近区域的受力分析，得出了成功实现沿界面剥离薄膜的必要条件以及刮剥法测试对试样的要求和应用范围。

刮剥式多功能薄膜结合强度测量系统

本文介绍了薄膜结合强度测量的刮剥式方法的原理和特点，以及以该方法为基本测量手段、兼可使用其它多种方法的多功能刮剥式薄膜结合强度测量系统的硬件和软件组成。本文还给了刮剥法在金刚石薄膜结合强度测量上的具体应用实例。

金刚石薄膜结合强度的测量

本文介绍了新型的、可用于硬质薄膜结合强度测量的刮剥式结合强度测量方法及其装置，并利用刮剥法测量了在不同基底（硬质合金和陶瓷基底）上生长的金刚石薄膜的结合强度，研究了基底表面状态及薄膜制备工艺对金刚石薄膜结合强度的影响。研究工作发现，如制备工艺适当，无论是采用热丝CVD法还是采用微波离子束法，在基片未经表面处理和经过表面处理两种情况下，金刚石薄膜结合强度强度基本处于同一强度水平。基底的表面处理可以明显改善金刚石薄膜的结合强度，而表面处理工艺对最终获得的结合强度大小有明显影响。