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超薄膜スクラッチ試験機
超薄膜スクラッチ試験機は、薄膜に荷重を徐々に印加しながら薄膜の臨界荷重を求めます。本項では、超薄膜スクラッチ試験機より得られる印加荷重と摩擦力相当信号の関係をグラフ化した測定Dataの解析方法を紹介いたします。
超薄膜スクラッチ試験機の測定結果解説
超薄膜スクラッチ試験機により得られた測定グラフの解説
上記に超薄膜スクラッチ試験機の測定結果の代表例を示します。
・グラフにおける横軸は、測定時間を示します。(測定距離での表示も可能です)
・赤色のグラフは、薄膜に印加している荷重を示します。制御を掛けて直線的に増加しています。
・青色のグラフは、水平方向の励振に対する触針の運動の遅れを積分処理したもので、理論的な近似式において摩擦力に相当します
・黒色のグラフは、触針の垂直方向の振動加速度を示します。
超薄膜スクラッチ試験機の測定では、膜が剥離するまで印加する荷重を増大させていき、膜が破壊した時の印加荷重値(臨界剥離荷重値)をもって評価を行います。膜の破壊が発生すると、触針は膜の破壊や破壊粉及び基材露出による摩擦係数の変化等により、膜表面を滑走した状態(破壊前)から変化が生じます。これにより、水平方向(青色のグラフ)及び垂直方向(黒色のグラフ)の変化から膜の破壊(表面状態の変化)を求めます。
上記スクラッチ試験結果のグラフ上では、約25秒の地点で信号が変化しており、グラフ下の測定傷の顕微鏡観察結果からもこの地点での剥離が確認できることから、臨界剥離荷重値(115.80mN)と評価できます。
