나노 필름의 특별한 특성은 무엇인가요?

나노 필름은 기존 소재를 훨씬 뛰어넘는 기계적 특성으로 널리 연구되어 왔으며, 특히 박막의 초탄성 및 초경도 효과는 지난 몇 년 동안 가장 중요한 연구 분야가 되었습니다. 이러한 특수 현상을 완전히 설명하기 위해 연구자들은 고강도 고체, 양자 전자 효과, 계면 변형 효과, 계면 응력 효과의 설계 이론을 제안했습니다. 나노 필름의 기계적 특성 연구에는 경도, 마찰, 인성의 세 가지 측면이 있습니다.

(1) 경도 : 주로 필름의 경도에 대한 조성 비율 및 변조주기에서 다층 필름 구조를 연구합니다. 필름의 최대 경도가 약 50Gpa 일 때 6 ~ 8nm의 두 단층 필름의 두께를 얻을 수 있으며, 이는 단일 물질 필름의 경도를 훨씬 뛰어 넘습니다. 필름의 성분 함량은 또한 필름의 2 성분 구성의 필름 경도에 영향을 미치는 중요한 요소이며, 경질 필름 경도의 함량이 높으면 그 반대의 경우 필름 경도가 낮습니다. 따라서 우수한 필름의 일반적인 기계적 특성은 구성 요소의 높은 경도와 우수한 인성으로 구성됩니다.

(2) 인성 : 인성 개선은 다층 구조에 대해 제안되며, 인성 메커니즘은 주로 나노 다층 필름에서 균열 팁 패시베이션 층 시트 풀 아웃, 균열 분기 및 계면을 따라 계면 균열 등이며 유사한 인성 메커니즘에도 존재합니다. 필름 내 성분의 상대적 함량과 변조 파장은 필름의 인성에 영향을 미치는 두 가지 요소입니다. 예를 들어, 금속 / 세라믹 시스템의 경우 금속 상 (인성) 함량이 많을수록 필름의 인성이 향상되지만 금속 상 함량이 특정 한계를 초과하면 필름의 인성이 감소하며이 현상은 아마도 계면 상호 작용의 복잡한 결과 때문일 수 있습니다. 변조 파장의 경우 적당히 감소하면 필름의 인성이 증가 할 수 있습니다.

(3) 마찰: 필름 내마모성에 대한 주요 연구는 아직 탐색 단계에 있습니다. 구성 요소의 합리적인 조합이 필름의 내마모성을 효과적으로 향상시킬 수 있음이 밝혀졌습니다. CuNi 다층 필름은 52100 베어링 강의 내마모성을 크게 향상시키는 것으로 밝혀졌으며, 필름의 변조 파장이 작을수록 내마모성이 커지면 필름의 필름 인터페이스 전위가 더 미끄럼 저항이 있기 때문입니다. 입자에 대한 기존 재료에 비해 다층 필름은 입자가 작고 입자 경계가 길며 격자 결함이 더 많으므로 슬립이 쉽지 않습니다. 또한 서로 다른 재료의 필름 층 사이에 전위 에너지 차이가 있어 소성 변형이 더 어렵습니다.