退火工艺对溶胶凝胶Pb(Zr0.52Ti0.48)O3薄膜残余应力的影响

使用溶胶凝胶法制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 铁电薄膜,分别利用原子力显微镜、X射线衍射及面探扫描技术分析了薄膜的组织结构,并运用掠入射X射线衍射法研究了不同工艺条件下制备的薄膜的残余应力.研究表明溶胶凝胶薄膜在600℃退火30min后完全晶化,组织结构均匀.不同工艺下制备的薄膜均受残余拉应力,随着退火温度及退火时间的延长,薄膜中的残余应力逐渐增大,而随着薄膜厚度的增加,残余应力先增大然后减小.     

Pb(Zr,Ti)O3薄膜微区残余应力的X射线面探扫描分析

根据在X射线二维衍射几何关系下建立的应力应变方程,提出了一种基于X射线多晶面探衍射仪系统分析射频磁控溅射制备的Pb(Zr,Ti)O3薄膜微区残余应力的测量方法,即通过基于X射线衍射圆锥形变的分析来表征薄膜的残余应力,试验结果表明薄膜所受为残余拉应力,同时利用X射线面探扫描方法评价了薄膜的残余应力分布.     

应用纳米压痕法测量电沉积镍镀层残余应力的研究

应用纳米压痕法测量残余应力的2种理论模型对5种电沉积镍镀层中的残余应力在不同压痕深度处进行了测量,并与X射线衍射法的测量结果进行了比较.结果表明,压深位于薄膜/基底界面处的2种压痕法测量结果与X射线衍射法的测量结果相近,且Yun-Hee模型与其符合得更好.     

高强度钢丝残余应力的研究进展

回顾了近年来以珠光体钢丝为代表的高强度钢丝残余应力的数值模拟及其相关试验研究进展,主要介绍常规X射线衍射、中子衍射及同步辐射X射线衍射技术在钢丝残余应力分析中的应用,对残余应力的来源、测量原理及其结果进行了讨论;简述了残余应力对钢丝性能,如拉伸、应力松驰和环境促进断裂性能等指标的影响,同时对通过改变残余应力分布实现钢丝性能优化的主要工艺进行了介绍.     

真空镀Al/PVC膜残余应力的研究

利用X射线衍射研究了在塑料表面真空生成的铝膜残余应力.结果表明,残余应力在研究范围内为压应力,初步认识了铝薄膜的附着机理.     

用X射线衍射法测定振动时效后水电站钢岔管中的残余应力

介绍了采用振动时效技术消减水电站钢岔管焊接残余应力，以及用X射线衍射法进行焊接残余应力测试来对振动时效效果进行定量评价。并举例说明X射线衍射测试焊接残余应力的应用情况。     

简述2015年至2019年残余应力学术进展

概括介绍了近几年残余应力技术应用研究的进展,还介绍了激光冲击强化技术的相关问题,以及中子衍射和同步辐射残余应力技术发展概况。并将残余应力分类及其X射线表征、形变强化的机制等方面不同的学术观点进行了归纳,供业界参考。     

薄膜材料X射线衍射物相分析与内应力测定

基于不对称布拉格反射理论，介绍了薄膜材料二维X射线衍射分析方法，并对铝合金表面的TiN薄膜进行了分层掠射分析，证实了该分析方法的可行性。结合掠射、侧倾、内标及交相关函数定峰等技术，改进了常规X射线应力测量方法，测量了上述薄膜中的内应力，表明可显著提高内应力测量精度。     

残余应力测试与校准方法研究现状与展望

简单介绍了残余应力产生的原因及其对材料性能的影响,分析了现阶段残余应力测试方法的基本原理、应用场合和优缺点等,尤其是对目前普遍使用的X射线衍射法、中子衍射法、纳米压痕法、钻孔法等残余应力测试方法进行了详细说明。针对残余应力准确测量需求,分析现阶段基于标样法和仪器性能校准的残余应力校准方法,并说明了校准对残余应力准确测量的重要意义,最后总结了残余应力测试与校准方法的发展方向。     

残余应力物理法测量技术研究状况

简要回顾了残余应力的分类及测量方法,介绍了X射线法、中子衍射法、超声波法和磁性法等物理法测量残余应力的原理、特点及国内外应用情况。对比分析了各种物理法测残余应力的优缺点,对选择物理法进行残余应力测试具有一定的指导意义。     

Determination of Stress Tensors in thin textured copper films by grazing incidence diffraction

Ion-platted thin copper films were examined for residual stresses and texture by X-ray diffraction. The complete orientation distribution functions were determined and sharp (111)-fibre textures were found. The strains were measured by grazing incidence diffraction. The stress tensors were calculated using both texture-weighted elastic compliances and texture-independent X-ray elastic constants. The importance of the texture measurement for the stress tensor determination is discussed. The found stresses can be interpreted as thermally induced.     

Evolutions of residual stress and microstructure in ZrO2 thin films deposited at different temperatures and rates

The residual stress in ZrO₂ thin films prepared by electron beam evaporation was measured by viewing the substrate deformation using an optical interferometer. The influences of deposition temperature and deposition rate on the residual stress have been studied. The results show that residual stress in ZrO₂ thin films varies from tensile to compressive depending on deposition temperature and deposition rate, respectively. The value of compressive stress increases with the increasing of deposition temperature and deposition rate. At the same time, X-ray diffraction measurement was carried out in order to examine the crystallization behavior of the ZrO₂ thin films as a function of deposition temperature and deposition rate. The relationship between the residual stress and the microstructure has also been discussed.     

X射线衍射法测试轧板表面残余应力

从试验角度讨论采用X射线衍射法测试轧板表面残余应力时遇到的一些问题。用X射线衍射法测试织构材料的表面残余应力时会出现2θ-sin2ψ震荡现象,但是测得的应力数据与加工工艺仍保持对应,反映出不同工艺对板材表面残余应力的影响。考虑到在较大的ψ角范围内缩小各衍射峰强度差异,对于面心立方钢铁材料宜选用(311)晶面测试。增加测试的ψ角站数也有助于得到好的应力测试效果。     

利用模拟衍射线计算X射线应力测定中的误差

利用模拟衍射线计算了X射线应力测定中不同线形衍射线的峰位角和残余应力的误差，讨论了它们与半高宽（HW）、净峰强度（IP）和峰背比（IP／IB）之间的关系。根据分析结果，分别推导出不同线形衍射线的峰位角和残余应力误差的计算公式，并利用实测衍射线考察了该公式的可靠性。     

基底温度对Ag-MgF2金属陶瓷薄膜内应力的影响

用电子薄膜应力分布测试仪测量了基底温度对Ag-MgF₂金属陶瓷薄膜内应力的影响。结果表明:基底温度在300℃~400℃范围内,φ20.4mm选区内的薄膜平均应力最小,应力分布比较均匀,应力为张应力。XRD分析表明:当基底温度在300℃~400℃范围内,Ag-MgF₂薄膜中的Ag和MgF₂组分的晶格常数接近块体值,说明通过改变基底温度可以降低薄膜内应力。     

欧美最新X射线衍射残余应力测定标准介绍

对最新的欧盟X射线衍射残余应力测定标准EN15305-2008,从测试原理、材料特性、仪器的选择、限制条件及处理方法等方面进行了详细的介绍。指出在进行X射线残余应力测定时特别需要注意以下几个方面：EN153052008和美国X射线残余应力测定标准ASTME915—2010均明确要求采用不假定剪切应力为零的完整应力方程和椭圆拟合方法,否则会出现系统误差;用于拟合的sin^2φ值在正负妒方向上最少需要测试7个,建议测试9个以上;测定钛合金材料残余应力时建议使用铜靶X射线管,如使用其他靶材则需考虑X射线穿透深度不同带来的与标准方法的差异;应选择高能量分辨率、不易产生X射线辐射饱和的探测器;无应力铁粉残余应力测定的精度要求为正常±6．9MPa,最大±14MPa。     

残余应力检测与消除方法的研究现状及发展

残余应力的存在会严重影响工件的强度及相关性能,对残余应力的检测及消除方法的研究具有重要的理论意义及工程应用价值。从残余应力的概念及形成原因入手,介绍了钻孔法、X射线衍射法、磁测法、超声波检测法等测量残余应力的手段以及研究发展现状;同时阐述了热处理法、振动时效法、超声波冲击法等消除残余应力的方法。     

Residual stresses of sputtering titanium thin films at various substrate temperatures

This work seeks to characterize the residual stresses of titanium thin films as they are affected by various substrate temperatures during the sputtering process. The titanium thin films are deposited on silicon wafers by a RF magnetron sputter while different substrate temperatures are considered. The residual stresses are measured by both X-ray diffraction and a substrate curvature method, and consistent results are obtained by both methods. The results show that the residual stress decreases as the substrate temperature increases, in which the stress changes from tensile to compressive when the substrate temperature increases from 25 to 50 degrees C. Furthermore, the elastic modulus and hardness of the titanium thin films are tested with a nanoindenter using a standard Berkovich probe. Correlations between the residual stresses and mechanical properties measured by nanoindentation are also discussed.