Miniaturisierte in-situ Druckversuche an Hartstoffschichten

Hochwertige Werkzeuge werden beschichtet, um sie einerseits verschleißbeständiger zu machen und um andererseits die benötigten Werkstoffeigenschaften für das jeweilige Einsatzgebiet zu erhalten. Ähnliche Optimierungsstrategien werden z.B. bei thermischen Schutzschichten für Turbinenschaufeln oder elektrisch leitfähigen Schichten in der Mikroelektronik verfolgt. Für die Anwendung ist es notwendig, die mechanischen Eigenschaften der jeweiligen Schicht zu kennen. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde die Durchführbarkeit von Mikro-Druckversuchen an einer polykristallinen Wolframschicht und als Vergleich dazu an einem Wolfram Einkristall und an zwei einkristallinen Hartstoffschichten (Vanadiumnitrid und Titannitrid) untersucht. Weiters werden die Vor- und Nachteile dieser Methodik und ihre Grenzen diskutiert. Es wurden mit Hilfe eines Rasterionenmikroskops Druckproben gefertigt und anschließend mit einem Mikroindenter, welcher in einem Rasterelektronenmikroskop eingebaut war, geprüft. Die Verformung der Druckproben während des Druckversuches wurde beobachtet und aus den aufgezeichneten Kraft- Verschiebungswerten wahre Spannungs - wahre Dehnungskurven berechnet und analysiert.