采用薄膜撕裂方法模拟和测量微纳米厚度薄膜的界面粘结能

采用薄膜撕裂实验，建立表征超薄薄膜（膜厚处于百纳米至几十微米）的撕裂过程和界面粘结能的双参数模型；基于界面能与分离强度和等效应变的两种表征，建立适合于微纳米厚度薄膜撕裂的双参数准则，并基于该准则和塑性应变梯度理论分析撕裂过程中能量释放率与界面能等参量之间的关系；开展针对不同厚度薄膜特别是镀膜和涂层的撕裂实验，系统地获得对超薄薄膜的撕裂实验结果，即总能量释放率和界面断裂功以及薄膜厚度之间的关系；结合模拟结果建立塑性耗散能与界面能的分离机制，获得提取界面能的有效方法；对纳米厚度薄膜撕裂问题开展分子动力学模拟，并与上述微米和亚微米膜厚情况的界面能表征方法相关联。通过项目研究，初步建立起一套微/纳米尺度薄膜撕裂及界面能表征和测量的系统化方法。