TY - THES

T1 - Eigenspannungsgradienten in kugelgestrahlten TiN und TiCN Schichten charakterisiert mittels Hochtemperatur Röntgenbeugung

AU - Bartosik, Matthias

N1 - gesperrt bis null

PY - 2009

Y1 - 2009

N2 - In dieser Arbeit werden Eigenspannungsgradienten in kugelgestrahlten, über Chemical Vapor Deposition hergestellten TiN und TiCN Schichten mittels in-situ Röntgenbeugung in einem Temperaturbereich von 25-1100°C charakterisiert. Die Spannungsgradienten werden unter Anwendung der sin2ψ Methode gemessen und über die inverse Laplace Transformation bestimmt. Die Messergebnisse belegen, dass die Schichten nach der Schichtherstellung eine Zugspannung von etwa 0.6x109 Pa über die gesamte Schichtdicke von 9 μm aufweisen. Durch Kugelstrahlen kann eine hohe Druckspannung bis zu einer Tiefe von etwa 2 μm eingebracht werden. In der übrigen Schicht hingegen, bleibt die ursprünglich vorhandene Zugspannung erhalten. Die Höhe der Druckspannung hängt stark vom verwendeten Strahldruck beim Kugelstrahlen ab. In-situ Experimente zeigen, dass die Temperatur, ab der es zu einem Abbau der durch das Kugelstrahlen eingebrachten Druckspannung kommt, von der Höhe der Druckspannung abhängt: in Schichten mit höherer Druckspannung ist eine niedrigere Temperatur notwendig, um Erholungsvorgänge zu starten. Qualitative Untersuchungen mit der Focused Ion Beam Workstation und dem Raster Elektronen Mikroskop zeigen Risse in den Schichten nach der Schichtherstellung.

AB - In dieser Arbeit werden Eigenspannungsgradienten in kugelgestrahlten, über Chemical Vapor Deposition hergestellten TiN und TiCN Schichten mittels in-situ Röntgenbeugung in einem Temperaturbereich von 25-1100°C charakterisiert. Die Spannungsgradienten werden unter Anwendung der sin2ψ Methode gemessen und über die inverse Laplace Transformation bestimmt. Die Messergebnisse belegen, dass die Schichten nach der Schichtherstellung eine Zugspannung von etwa 0.6x109 Pa über die gesamte Schichtdicke von 9 μm aufweisen. Durch Kugelstrahlen kann eine hohe Druckspannung bis zu einer Tiefe von etwa 2 μm eingebracht werden. In der übrigen Schicht hingegen, bleibt die ursprünglich vorhandene Zugspannung erhalten. Die Höhe der Druckspannung hängt stark vom verwendeten Strahldruck beim Kugelstrahlen ab. In-situ Experimente zeigen, dass die Temperatur, ab der es zu einem Abbau der durch das Kugelstrahlen eingebrachten Druckspannung kommt, von der Höhe der Druckspannung abhängt: in Schichten mit höherer Druckspannung ist eine niedrigere Temperatur notwendig, um Erholungsvorgänge zu starten. Qualitative Untersuchungen mit der Focused Ion Beam Workstation und dem Raster Elektronen Mikroskop zeigen Risse in den Schichten nach der Schichtherstellung.

KW - Eigenspannungsgradient Röntgenbeugung Kugelstrahlen CVD TiN TiCN

KW - residual stress gradient X-ray diffraction shot peening TiN TiCN CVD

M3 - Diplomarbeit

ER -