氧化膜應力的測量是氧化膜應力研究的基礎。已經(jīng)發(fā)展了多種氧化膜應力原位測量技術(shù)。由于氧化膜較薄,氧化膜與基體金屬構成一動(dòng)態(tài)復合體系以及環(huán)境溫度高等特點(diǎn),氧化膜應力的測試技術(shù)與常規薄膜的不同。從四十年代開(kāi)始對氧化膜應力進(jìn)行定量測量,由于技術(shù)的限制,測試范圍和精度一直達不到像薄膜殘余應力測量的程度。但是,近年來(lái)隨著(zhù)新技術(shù)的應用和研究的深入,在氧化膜應力方面才取得了明顯進(jìn)展。盡管如此,對氧化膜應力的研究工作還遠遠不夠,許多問(wèn)題亟待進(jìn)一步澄清。
總結了氧化膜應力產(chǎn)生和釋放機制,氧化膜應力原位測量技術(shù)以及稀土對氧化膜應力影響等方面的研究進(jìn)展,以探求氧化膜應力研究的發(fā)展方向
材料表面的幾何形狀:
通常認為di一種因素是重要的。對各向同性的氧化膜,對實(shí)用純金屬, PBR通常大于1,氧化膜內存在壓應力。而氧化物在基體金屬上取向生長(cháng)造成晶格畸變。這部分應力只對特別薄的膜才明顯。對于不同的金屬體系或是在不同的氧化條件下,其它因素的作用也可能十分突出,甚至是主要的。例如,通常認為氧化鋁膜發(fā)生橫向生長(cháng),即新的氧化物主要在已形成膜內的晶界處生成。此時(shí),氧化膜橫向生長(cháng)是應力產(chǎn)生的主要因素。另外,金屬試樣初始表面形狀對氧化膜內應力的性質(zhì)及大小也有著(zhù)十分明顯的影響。Hunt z認為,在許多情況下,氧化膜應力的性質(zhì)與氧化膜的生長(cháng)機制有更直接的關(guān)系。
對于氧化膜生長(cháng)應力產(chǎn)生的理論分析也進(jìn)行了部分工作,提出了不同模型來(lái)解釋氧化膜內存在的壓應力。例如,新的氧化物在晶界處生成模型,界面刃型位錯排列模型,界面突出物模型以及界面位錯攀移模型等。這些模型對理解應力產(chǎn)生機制是十分有益的。但在目前情況下,由于缺少必要的關(guān)于氧化膜性質(zhì)的參量,還達不到定量計算的程度