【摘 要】
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脆性薄膜/韧性基体体系在微电子机械系统以及航天航空工程等领域被广泛采用.由于脆性薄膜通常具有良好的导热及隔热性能,其对韧性基体的正常工作状态起着保护作用.然而由于脆
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脆性薄膜/韧性基体体系在微电子机械系统以及航天航空工程等领域被广泛采用.由于脆性薄膜通常具有良好的导热及隔热性能,其对韧性基体的正常工作状态起着保护作用.然而由于脆性薄膜与韧性基体之间存在的热失配又极易导致该薄膜/基体体系发生断裂破坏.断裂破坏的模式与薄膜/基体体系的材料组合、薄膜尺度、界面强弱等因素密切相关.大量的实验研究表明:多数情况下,对于厚度超薄的薄膜,断裂破坏模式为沿薄膜的横向断裂,并出现众多平行裂纹;对于中等厚度薄膜,断裂破坏模式为既有横向断裂(少量横向裂纹)出现,又有界面层裂发生;对于厚膜情况,仅发生界面层裂.本文基于作者建立的跨尺度力学模型对脆性薄膜/韧性基体体系的上述热失配致断裂机制进行表征,研究获得该体系热失配下的可能的断裂破坏模式.
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