Absolute Evaluation of Mechanical Properties of Thin Films Based on the Microplasticity Theory of Internal Friciton.

基于内摩擦微塑性理论的薄膜力学性能的绝对评价。

基本信息

  • 批准号:
    05650617
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1993
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1993 至 1994
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Internal friction in aluminum thin films 0.2 to 2.0mum thick on silicon substrates has been investigated between 180 and 360 K as a function of strain amplitude by means of a free-decay method of flexural vibraion. According to the constitutive equation, the internal friction in the film alone can be evaluated separately from the data on the film-substrate composite. The amplitude-dependent internal friction in aluminum films is found in the strain range approximately two orders of magnitude higher than that for bulk aluminum. On the basis of the microplasticity theory, the amplitude-dependent internal friction can be converted into the plastic strain as a function of effective stress on dislocation motion. The mechanical responses thus obtained for aluminum films show that the plastic strain of the order of 10^<-9> increases nonlinearly with increasing stress. These curves tend to shift to a higher stress with decreasing film thickness and also with decreasing temperature, both indicating a suppression of the microplastic deformation. At all temperatures examined, the microflow stress at a constant level of the plastic strain varies inversely with the film thickness, which qualitatively agrees with the variation in the macroscopic yield strengths. From a practical standpoint, the present analytical approach of internal friction is applicable for non-destructive evaluation of stree-strain responses in thin films bonded to a substrate, and is directly comparable with uniaxial tensile testing of free-standing films detached from a substrate.
铝薄膜中的内部摩擦在硅底物上的厚度为0.2至2.0MUM厚的厚度为180至360 K之间,这是菌株振幅的函数,通过弯曲的自由弯曲方法的函数。根据本构方程,仅膜中的内部摩擦就可以与薄膜底物复合材料的数据分开评估。在应变范围内发现了铝膜中振幅依赖性的内部摩擦,大约比大铝高两个数量级。在微塑性理论的基础上,可以将振幅依赖性的内部摩擦转换为塑性应变,这是有效压力脱位运动的函数。因此,对铝制膜获得的机械响应表明,随着应力的增加,10^<-9>的塑性应变非线性增加。这些曲线倾向于随着膜厚度的降低以及温度降低而转移到更高的应力,这均表明抑制了微塑性变形。在所有检查的温度下,塑性应变水平的微流应力与膜厚度呈反变化,这与宏观屈服强度的变化质量一致。从实际的角度来看,目前的内部摩擦分析方法适用于对粘合到底物的薄膜中的链材响应的非破坏性评估,并且与从底物脱离的独立膜的单轴拉伸测试直接可比。

项目成果

期刊论文数量(38)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Y.Nishino: "Analysis of Strain-Amplitude-Dependent lnternal Friction in Thin-Layer Materials." Philosophical Magazine A. 71. 139-148 (1995)
Y.Nishino:“薄层材料中应变振幅相关的内部摩擦分析”。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
神谷,晶: "カーボンコートHI-NICALONを強化材とした一方向繊維強化SiC複合材の機械的特性" Journal of Ceramic Society of Japan. 103. 191-194 (1995)
Kamiya, Akira:“碳涂层 HI-NICALON 增强的单向纤维增强 SiC 复合材料的机械性能”日本陶瓷学会杂志 103. 191-194 (1995)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Nishino: "Dislocation Damping and Microplasticity of Aluminum Thin Films on a Substrate." Proc. 10th Internat. Conf. on Strength of Materials. 857-860 (1994)
Y.Nishino:“基材上铝薄膜的位错阻尼和微塑性。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Nishino: "The Constitutive Equation for Internal Friction in Thin-Layer Materials." Physica Status Solidi(a). 139. K97-K100 (1993)
Y.Nishino:“薄层材料内摩擦的本构方程。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Nishino: "Further Discussion on the Dislocation Strain Evaluated from Amplitude-Dependent Internal Friction." Physica Status Solidi(a). 138. K9-K11 (1993)
Y.Nishino:“进一步讨论根据振幅相关的内部摩擦评估位错应变。”
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

NISHINO Yoichi其他文献

NISHINO Yoichi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('NISHINO Yoichi', 18)}}的其他基金

Improvement of thermoelectric performance by high-pressure torsion of off-stoichiometric Heusler compounds and elucidation of their mechanism
通过非化学计量赫斯勒化合物的高压扭转改善热电性能及其机理的阐明
  • 批准号:
    17K06771
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Enhancement of thermoelectric properties of off-stoichiometric Heusler compounds and elucidation of its mechanism
非化学计量赫斯勒化合物热电性能的增强及其机制的阐明
  • 批准号:
    26420664
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Off-stoichiometry effect on the thermoelectric properties of the pseudogap Heusler compounds
非化学计量对赝能隙赫斯勒化合物热电性能的影响
  • 批准号:
    23360279
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Pseudogap Formation and Thermoelectric Properties of Heusler-type Compounds
Heusler 型化合物的赝能隙形成和热电性能
  • 批准号:
    17360311
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of the Microplasticity Theory of Internal Friction and its Application to the Evaluation of Thin-Film Mechanical Properties
内摩擦微塑性理论的发展及其在薄膜力学性能评价中的应用
  • 批准号:
    12450258
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Phase stability and high-temperature strength of Fe aluminides with addition of 3d transition metals
添加 3d 过渡金属的铁铝化物的相稳定性和高温强度
  • 批准号:
    09650759
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

Cu/Nb纳米多层薄板电流辅助塑性变形行为及微成形机理研究
  • 批准号:
    52305349
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
干喷湿纺聚丙烯腈纤维微原纤结构塑性形变及均质化调控机理研究
  • 批准号:
    52303057
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多层次解析肿瘤微环境驱动尿路上皮癌可塑性及药物反应研究
  • 批准号:
    82341030
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    150 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
微合金化难互溶铜合金塑性变形机制及强-塑性协同调控策略研究
  • 批准号:
    52373313
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    51 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于团簇加连接原子模型微合金化提升大塑性变形Cu-Cr-Zr合金的组织稳定性
  • 批准号:
    52361024
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似海外基金

Creation of wear resistant coatings based on phase boundaries of transition metal nitrides and development into multilayer structures
基于过渡金属氮化物相界的耐磨涂层的创建和多层结构的开发
  • 批准号:
    20K04180
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Fabrication of Micro/Meso Scale Shell Structures of Metal/Ceramic Composite
金属/陶瓷复合材料微/细观尺度壳结构的制备
  • 批准号:
    21360060
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
A methodology to evaluate local elastoplastic property and its application for mechanistic study on environmental assisted cracking
局部弹塑性评估方法及其在环境辅助开裂机理研究中的应用
  • 批准号:
    19760075
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Development of the Microplasticity Theory of Internal Friction and its Application to the Evaluation of Thin-Film Mechanical Properties
内摩擦微塑性理论的发展及其在薄膜力学性能评价中的应用
  • 批准号:
    12450258
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
二層薄膜構造材の三角すい圧子による押し込み解析
使用三棱锥压头对两层薄膜结构材料进行压痕分析
  • 批准号:
    07750120
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了