Specificul deformării plastice a structurilor de tip film/substrat la nanomicroindentare dinamică
|
StatutTeza a fost susţinută pe 16 iulie 2018 în CSSşi aprobată de CNAA pe 23 noiembrie 2018 Autoreferat – 4.42 Mb / în românăTezaCZU 538.9:538.951:538.975
|
Cuvinte Cheie
sisteme acoperite (SA), pulverizare magnetron, nanomicroindentare dinamică, duritatea filmului și duritatea complexă a sistemelor acoperite, modulul Young, pop-in efect, pop-out efect, efect de scară, rozete dislocaționaleAdnotare
Domeniul de studiu al tezei:fizica plasticităţii şi durabilităţii. Proprietăţile mecanice ale materialelor. Fizica stării solide - 133.04.
Scopul: Evidenţierea mecanismelor extrem de complicate de interacțiune ale filmelor de diferite grosimi cu substrat la acțiunea sarcinii concentrate, şi anume la nanomicroindentare, care fac parte din cele mai importante probleme contemporane în ştiinţa materialelor – aprofundarea cunoştinţelor în fizica proceselor de deformare a materialelor nanocristaline şi celor cu dimensiuni limitate.
Obiectivele: cercetarea SA de tip „film-moale/substrat-moale” (MM) – structura Cu/LiF și „film-moale/substrat-dur”(MD) – Cu/MgO și Cu/Si obținute prin metoda de pulverizare magnetron cu diferite grosimi: nanometrice (t1=85 nm), submicronice (t2=470 nm) și micrometrice (t3=1000 nm); analiza dependențelor „sarcină-adâncime” P(h), „duritate-sarcină” H(P), „modulul Youngsarcină” E(P); vizualizarea rozetelor dislocaționale ale amprentelor pe substratul SA de tip Cu/substrat pentru a evidenția feedbackul substratului asupra parametrilor mecanici principali;
Noutatea şi originalitatea ştiinţifică: în premieră au fost evidențiate structurile dislocaționale în substraturile SA Cu/LiF și Cu/MgO și s-a cercetat aportul substratului asupra parametrilor mecanici principali în dependență de valoarea sarcinii și de grosimea filmului. Au fost stabilite trei etape ale procesului de deformare a SA ”Cu/substrat”: 1. pentru β=h/t 0,5 – deformația plastică este concentrată nemijlocit în volumul filmului, în substrat se manifestă doar deformație elastică; 2. când 0,5 β≈1,0 – deformația se manifestă în film și în zona de influenţă reciprocă film-substrat, generând deformații plastice în substrat; 3. pentru β>1,0 – deformarea plastică se extinde în substrat, cuprinzând toate etapele tipice ale sistemului: film – zona de influenţă reciprocă – substrat.
Problema ştiinţifică importantă soluţionată şi semnificaţia teoretică:au fost obținute dovezi directe la nivel dislocațional cu privire la fizica procesului de indentare a SA de tip film/substrat. A fost cercetat feedbackul substratului în procesul de deformare a SA la aplicarea sarcinii externe și identificată evoluția acestui proces în funcție de valoarea sarcinii.
Valoarea aplicativă a lucrării: Din cercetarea evoluţiei structurilor dislocaţionale din jurul amprentelor de pe suprafaţa substratului în funcţie de P, h şi t, a fost stabilit mecanismul de deformare a SA. S-a constatat o regularitate comună, caracteristică tuturor sistemelor acoperite de tip „film/substrat”: duritatea complexă a SA este un parametru mecanic, compus din duritatea filmului și a substratului, aportul cărora treptat se modifică în dependenţă de valoarea sarcinii aplicate. Din dependenţele indicelui plasticităţii de sarcina P, H/E(P), a SA de tip Cu/substrat s-a demonstrat, că structurile „film-moale/substrat-moale” devin materiale cu valori mai înalte ale H/E comparativ cu indicele plasticității a cuprului şi substratului, la rândul sau, structurile create în baza combinaţiei „film-moale/substrat-dur” cedează substratului dur la valorile H/E, însă sunt superioare policristalului de Cu.
Implementarea rezultatelor ştiinţifice: Rezultatele științifice au fost implementate parțial în procesul instructiv-educativ la Universitatea Tehnică a Moldovei, Universitatea AȘM și în Laboratorul PMM „Iulia Boiarskaia” al IFA AȘM. A fost obținut act de implementare
Referenţi Oficiali
- Anatolie Sidorenko
doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Inginerie Electronica şi Nanotehnologii "D. Ghiţu" - Valentina Nicorici
doctor, conferenţiar universitar, Universitatea de Stat din Moldova
Membrii Consiliului Ştiintific
- Veaceslav Ursachi, preşedinte
doctor habilitat, conferenţiar cercetător, Institutul de Fizică Aplicată - Natalia Ţânţaru , secretar
doctor, conferenţiar universitar - Dormidont Şerban, membru
doctor habilitat, Institutul de Fizică Aplicată - Sergiu Railean , membru
doctor, conferenţiar universitar - Emil Rusu, membru
doctor habilitat, conferenţiar cercetător, Institutul de Inginerie Electronica şi Nanotehnologii "D. Ghiţu" - Paulina Bouroş, membru
doctor, conferenţiar cercetător, Institutul de Fizică Aplicată
Teze
Acte Normative
