微米厚度金属薄膜/陶瓷基体界面力学性能的实验测量与数值模拟

摘要：

为研究微米量级厚度薄膜(Cu)与基体(Al2O3)之间界面的断裂韧度和分离强度,1μm-15μm厚的铜膜通过真空溅射/电镀的方法粘结到基体上,进行薄膜撕裂实验测量撕裂力和裂纹端部弯曲半径;此外,该文建立了描述撕裂过程的有限元模型,薄膜与基体之间的界面采用粘聚力单元描述,薄膜的本构关系采用应变梯度理论描述以刻画其尺度效应.在实验和数值模型基础上提出用神经网络反分析获得界面断裂韧度和分离强度,网络输入端为撕裂力和裂纹端部弯曲半径,输出断裂韧度和分离强度,66组模拟结果用于训练网络,训练后的网络可根据实验测量数据预测断裂韧度(0.045N/mm)和分离强度(26.6MPa).

关键词：界面参数、金属薄膜、撕裂试验、粘聚力模型、反分析

所属期刊栏目：26

分类号：O346.1(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金10432050;10672163

在线出版日期：2009-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：68-72,81