Please use this identifier to cite or link to this item:
https://hdl.handle.net/20.500.14279/29852| Title: | Μηχανικός χαρακτηρισμός λεπτών υμένιων με τη μέθοδο της νανοδιείσδυσης | Authors: | Στυλιανίδου, Ευανθία | Keywords: | λεπτά υμένια;διεισδυτής Berkovich;νανοδιείσδυση;άμορφος άνθρακας;ιδιότητες υλικών | Advisor: | Κωνσταντινίδης, Γιώργος | Issue Date: | Jun-2023 | Department: | Department of Mechanical Engineering and Materials Science and Engineering | Faculty: | Faculty of Engineering and Technology | Abstract: | Η παρούσα πτυχιακή εργασία καταπιάνεται με τα λεπτά υμένια και το μηχανικό χαρακτηρισμό τους αξιοποιώντας τη μέθοδο νανοδιείσδυσης. Αρχικά έγινε μια εισαγωγή, κατά την οποία εξετάστηκαν οι διάφορες μέθοδοι εναπόθεσης λεπτών υμενίων και μια περιληπτική αναφορά για τον τρόπο χρήσης της κάθε μίας. Στη συνέχεια, εξετάστηκαν οι διάφοροι τύποι ακίδων και επιλέχθηκε η γεωμετρία τύπου Berkovich ως η πιο κατάλληλη για την διεξαγωγή των πειραματικών διαδικασιών της νανοδιείσδυσης που ακολούθησαν. Με την ολοκλήρωση της βιβλιογραφικής ανασκόπησης ξεκίνησε το πειραματικό κομμάτι της πτυχιακής με τη χρήση της πλατφόρμας νανοδιείσδυσης Nanotest, Micromaterials ltd. Πραγματοποιήθηκε διείσδυση κατά μήκος των υμενίων και σε βάθος. Η εγχάραξη (scratch test) έγινε σε τρία είδη υλικών, σε άμορφο υδρογονωμένο άνθρακα (a-C:H) και σε άμορφο υδρογονωμένο άνθρακα με εγκλείσματα τιτανίου (a-C:H:0.25Ti) και με εγκλείσματα αργύρου (a-C:H:0.25Ag), με έξι ξεχωριστές εγχαράξεις για κάθε υλικό για έλεγχο της επαναληψιμότητας των μετρήσεων. Τα αποτελέσματα της παραπάνω διαδικασίας παρέχουν τις απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με το βάθος εγχάραξης, το ασκούμενο φορτίο και τη/τον δύναμη/συντελεστή τριβής. Όσον αφορά τη διείσδυση multidepth, πραγματοποιήθηκαν και πάλι έξι διεισδύσεις για κάθε ένα από τα τρία υλικά, σε βάθος αυτή τη φορά, και εξήχθησαν αποτελέσματα που αφορούν τη σκληρότητα, το μέγιστο βάθος διείσδυσης, καθώς και το μέτρο ελαστικότητας του κάθε υλικού. Με την ολοκλήρωση των μετρήσεων, προκύπτουν συμπεράσματα για τις ιδιότητες των υλικών που εξετάστηκαν και δίνεται η δυνατότητα σύγκρισης μεταξύ των τριών υλικών και επιλογής του βέλτιστου ανάλογα της εφαρμογής για την οποία προορίζεται. | Description: | This thesis deals with thin films and their mechanical characterization using the nanoindentation method. Initially, the various methods of depositing thin films were examined, followed by a summary report on how each one is used. Then, the several types of nanoindenters were examined and the Berkovich geometry was selected as the most suitable to conduct the nanoindentation experimental procedures that followed. With the completion of the bibliographic review, the experimental part of the thesis began with the use of the micromaterials nanoindentation machine. Penetration across membranes and in depth was achieved. The scratch test was conducted on three types of materials, in amorphous hydrogenated carbon (a-C:H) and in amorphous hydrogenated carbon with titanium inclusions (a-C:H:0.25Ti) and with silver inclusions (a-C:H:0.25Ag), with six separate repetitions for each material, in order to ensure the repeatability of measurements. The results of the above process provided the necessary information about the depth of indentation, the applied load and the force/coefficient of friction. Regarding the multidepth penetration, six indentations were performed once again for each of the three materials, this time towards the center of the material, and results regarding the hardness, maximum penetration depth, and modulus of elasticity of each material were extracted. Upon completion of the measurements, conclusions are drawn on the properties of the materials examined and the three materials compared, allowing the selection of the optimal one depending on the given application. | URI: | https://hdl.handle.net/20.500.14279/29852 | Rights: | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | Type: | Bachelors Thesis | Affiliation: | Cyprus University of Technology |
| Appears in Collections: | Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses |
CORE Recommender
This item is licensed under a Creative Commons License
