Progress on interfacial mechanics of film-substrate systems
Abstract
薄膜-基底系统广泛应用于微机电系统、柔性电子器件、航空航天涂层等高技术领域. 由于薄膜与基底常存在材料失配, 界面往往成为薄弱环节, 其力学行为直接决定着薄膜-基底系统的服役响应和可靠性. 随着各类先进功能材料的广泛应用, 其组成的薄膜-基底系统的界面行为已发展成为当前的研究热点. 本文从实验、模拟和理论方面出发, 系统综述了近年来国内外在薄膜-基底系统界面力学领域的研究进展. 首先阐述了薄膜-基底系统界面性能表征的实验方法, 其次介绍了薄膜-基底系统界面力学性能的数值模拟发展, 随后重点评述了基于Kendall模型、断裂力学模型和接触力学模型的薄膜-基底系统的界面力学理论进展, 继而从薄膜、界面、基底和仿生角度介绍对薄膜-基底系统界面力学性能的优化设计. 最后提出了目前薄膜-基底系统界面力学研究面临的挑战并展望了未来的发展方向.
