تاثیر کاربرد ماده هدفمند بر تکینگی تنش در لبه اتصال یک لایه نازک به بستر

در این پژوهش، توزیع تنش در یک ساختار چند لایه متشکل از یک لایه نازک متصل شده به یک بستر همگن بررسی می شود. به منظور کاهش تکینگی تنش در لبه اتصال لایه نازک به بستر همگن، از یک میان لایه هدفمند با توزیع خواص نمایی در راستای ضخامت استفاده می شود. با فرض اینکه دمای لایه نازک در زمان رسوب گذاری به صورت قابل توجهی بالا می رود، ساختار چند لایه مذکور تحت شرایط کرنش صفحه ای در نرم افزار اجزای محدود شبیه سازی می شود. توزیع تنش برشی بر روی فصل مشترک لایه نازک با میان لایه هدفمند و همچنین توزیع تنش قائم در راستای ضخامت لایه برای دو نوع ساختار متشکل از پوشش هدفمند ارایه شدهاند. بر اساس نتایج، کاربرد پوشش هدفمند می تواند مقدار تنش قائم را در لایه نازک و سطح پوشش به طرز مطلوبی کاهش دهد. وجود پوشش هدفمند در ساختار چند لایه مورد نظر، منجر به کاهش قابل توجه تکینگی تنش برشی بر روی فصل مشترک لایه نازک با بستر در محل لبه اتصال می شود. برای ساختار دارای میان لایه هدفمند، فاکتور تکینگیتنش برشی در لبه اتصال لایه نازک پلی آمید و اکسید سیلیکن به ترتیب %۲۰ و ۱۳ % کمتر از ساختار بدون پوشش هدفمند خواهد بود. نتایج این پژوهش می تواند معیاری برای توصیف پدیده جدایش در لبه اتصال لایه نازک از بستر باشد.

کلیدواژه ها:

لایه نازک ، تنش برشی ، مواد هدفمند ، اجزای محدود