Nanoindentatie
De trend naar miniaturisatie van componenten heeft甚至面条gecreëerd aan methoden voor het bepalen van De mechanische eigenschappen van deze鞋跟kleine onderdelen。Dit是het werkgebied van de nanoindentatie: de geïnstrumenteerde indruktest in het nano bereik。Zelfs de dunste lagen worden geëvalueerd op vlak van hardheid, interne hechting en slijtage - nanoindentatie samengevat。
De diversiteit van nanoindentatie
纳格朗科技创新之光，字马护心材料之光。Daarom word nanoindentatie de techniek bij voorkeur voor het bepalen van de mechanische eigenschappen van materialen de micro en nanoschaal。纳米压痕。zjn geschikt voor veletoepassingen。纳格朗科技创新之光，字马护心材料之光。Daarom word nanoindentatie de techniek bij voorkeur voor het bepalen van de mechanische eigenschappen van materialen de micro en nanoschaal。De testsystemen - zogenaamde纳米压痕- zjn geschikt voor vele toepassingen:
符合范德硬度模数电压DIN en ISO 14577
De met word gewoonlijk uitgevoerd meet even Berkovich缩进，volgens kracht手势。Snelle metingen zijn mogelijk, bijvoorbeeld遇到10秒的重击，5秒的wachttijd en 4秒的持续。
Meetwaarden:
- Indentatiehardheid H它(她在HV）
- 马丁靴硬皮HM HM
- 缩模肌(弹性肌)
- Indentatiekruip C它弛豫R它
- Verhouding van elastische vervormingscomponent tot de indentatity - energgie n它
在kunnen meer dan总共60个wararden bepalald worden。
维氏hardheid
De Vickers hardheid kan berekend worden uit De indentatiehardheid。甚至uitgebreide研究uitgebreide研究uitgebreide联邦材料测试研究所(BAM) vergeleek meer dan 20 materialen meet behulp van de conventionele Vickers hardheidsmethode enerzijds en de methode berekend meet InspectorX algoritme en geherevalueerd meet H它anderzijds。研究表明，即使是在< 10%的情况下，超过25-30%的情况下。
(T。Chudoba, M. Griepentrog，国际材料研究96 (2005)11 1242 - 1246]
Metingen gebaseerd op diepte met de QCSM模块
登记比额表hardheidsmetingen voor de belpaling van de indringhardheid H它volgens DIN EN ISO 14577 word de kracht/indringdieptecurve F(h) bij een bepalalde maximale last gemeten。硬的kan enkel weerggegeeven worden bij De maximale diepte die in deze相遇werd bereikt。甚至在硬纸面上的diepte kan enkel opgesteld worden遇到behulp van metingen遇到verschillende krachten op verschillende platsen op het样品。这是一种全新的设计方法。
Bij de CSM的QCSM方法字接触stijfheid al gemeten tijdens de belasting, als quotiënt van krachtamplitude en verplatatsingsamplitude van een kleine颤音。
连续刚度测量(CSM)方法即使在有卡氏信号的情况下也能得到连续的振动。De verhouding van De kracht- en verplatsingsamplituden杠杆接触stijfheid tussen压头en sample na enkele correcties voor bewegende massa, frequency en dempingscoëfficiënt。CSM的比较法是振动法。Dit bemoeilijkt het uitmiddelen van verschillende trillingen ende regeling。
Daarentegen wordt bij de QCSM methode kracht in stappen verhoogd, en de trilling wordt slechts tijdens een korte wachttijd van 0,5 s - 3 s bij elke trap ingeschakeld (zie principeschets QCSM)。Daardoor kunnen meerdere trillingen uitgemiddeld worden en wordt de regeling makkelijker。比频van 40 Hz en en wachttijd van 1,4 s worden zo bijvoorbeeld 56振幅gemeten。比j de QCSM方法用20%的成本成本和成本成本降低的结果。Dit speelt vooral bij visceuze materialen een rol。
纳米压痕:纳米分辨率下的微粘滞
金刚石类碳涂层(DLC) worden vaak gebruikt industriële toepassingen omwille van hun hoge hardheid, lage wring en hoge腐蚀性weerstand。Nog steeds bestaan差异tussen de测试结果taten industriële slijtagetests bij gebruiksomstandigheden en测试uitgeeverd在实验室。
Om de dominante slijtagemechanismen te onderzoeken en te begrijpen，是het noodzakelijk enkelvoudige oneffenheden aan het oppervlak遇见contactradii tussen每次0,1 μ men 20 μ m te onderzoeken遇见hoge resoltie。在1nen纳米的分辨率下，甚至还会产生粘滞。
纳米缩进在组合遇见de met van de laterale kracht/ verplatsing kan nu gebruikt worden voor dergelijke onderzoeken。
样品，压头，普通克拉赫顿
| 参数 | Filmmateriaal | Filmdikteµm | Hardheid平均绩点 | 杨氏模GPa | Vloeisterkte平均绩点 | Poissonverhouding |
| 示例1 | a - c: H | 4 | 14、5 | 120 | 10、9 | 0, 2 |
| 示例2 | a-C3.） | 5 | 50,0 | 542 | 30日,1 | 0, 2 |
| 示例3 | 得了 | 3. | 15日0 | 170 | 8、8 | 0, 2 |
| 示例4 | a - c: W (17%) | 3. | 14、5 | 140 | 9、5 | 0, 2 |
| 示例5 | a - c: H (gestructureerd) | 4 | 12日,2 | 103 | 9日0 | 0, 2 |
- 压头1:直径67 μ m initiële半径，5克拉赫滕50 mN - 1000 mN
- 压头2:直径6 μ m initiële半径，7克拉赫顿5 mN - 200 mN
- 压头3:硬质合金，100 μ m initiële半径，4克拉赫滕100 mN - 1000 mN
samenvattaten slijtagesnelheid
- 矿渣比朗扎姆振荡约50% luchtvochtigheid开始比DLC-lagen wanneer de aandrukkracht约10% - 30% van de strekgrens bedragt。
- 滑动力学，漫游，漫游，aandrukkracht de strekgrens bereikt。
- De slijtagesnelheid是bij gladde opperlakken benaderend proportioneel遇见De aandrukkracht。De dieptetoename per verschuivingsbeweging是kleiner dan 0,15 nm en dus slechts 0 - 2 atoomlagen。矿渣是连续连续的过程。
- 矿泥开始比吉lagere genormaliseerde aandrukkracht voor waterstofhoudende。
- 甚至猪圈坚硬的vormt bij deze分类slijtage geen voordeel。Bij gelijke belasting是de(绝对)slijtagesnelheid voor harde lagen，甚至hoog als Bij zachte lagen。
- Tegenstukken uit硬质合金veroorzaken甚至ongever 2,5 keer hogere slijtage van de deklaag als diamantlichamen。
- Voor de onderzochte slijtagesesoort bestaat geen samenhang tussen slijtagesnelheid en wriing。
在克瓦茨玻璃样品中，werden indrukkingen gemaakt遇到verschillende belastingen en kogelindenter遇到even straal van ong每10µm。Dezelfde压头可用于样品的扫描。Afb. 2 toont het kwartsglasoppervlak meet indrukkingen van 800 mN (links boven) en 2 x 500 mN。Verdere indrukkingen遇到kleinere belasting waren purur elastisch。Eén indruk bij 200 mN是optisch nog net te herkennen, maar vertoont slechts甚至plastische vervorming van enkele纳米。
- De metingen werden uitgeverd遇见甚至接触kracht货车15mn。Bij deze相对grote scankracht是接触puur elastisch en heeft ook Bij zeer kleine wrijvingswaarden nog geneg resolutie voor de met van de laterale kracht。Het scangebied komt overeen met Het gezichtsveld van de optiek van 97 μ m x 77,5 μ m bij de hoogste vergroting van 3350 x op Het beeldscherm。De andere meetparameters waren als volgt:
- 45 lijnen
- 每线短量:25秒(高分辨率)
- 占用率8hz
- 偏移量10%(起始-停止效果uit te sluiten)
- 振荡频率40hz
- 振幅0.1 V (komt overeen在0.8 mN克拉赫坦振幅下每遇到5 nm的复镀)
hand van de mapping van de normal kracht kunnen de posities van de indrukkingen goed gedetecteerd worden, angezien de kracht bij het afglijden in de indrukking zakt en bij het uitglijden stijgt。反摇是一种完全不同的基因效应。
Hier herkent men ook de lichte存储bij de 200 mN indrukking。甚至vergelijkbaar beeld ontstaat wanneer men enkel de amplitude van de krachtoscillatie weergeeft (Afb. 4)。
比伯林的e模量是正确的模量。Daarvoor甚至是正确的van het nulpunt nodig，死在hetzelfde analysevenster kan gebeuren。van de映射van de e模van kwartsglas的结果在第5章是正确的。De verwachte waarde van 72 Pa wordt over het hele oppervlak goed bereikt，遇到了uitzondering van De indrukkingen。Daar klopt het评估模型van een oppervlak niet en worden hogere wararden gemeten。
De wrijvingwararde tusansantspits en kwartsglas wordt berekend uit De verhouding van De lateral en normale krachten。Ze wordt weergegeven in Afb. 6 en 7。在bewegingsrichting eerst的Ter hoogte van de indrukkingen zakt de waarde模拟Afb. 3, waarna ze weer stijgt bij het uitglijden uit de diepte。
草木的弯曲和生长0,7 - 0,8。恩克尔在他的车里，他的样品打火机和啤酒。De oorzaak hiervoor正在被召唤。
De metingen van alle weergegeeven eigenschappen gebeurden tijdens een scan, die alleszins遇到了每2000年的vrij lang duurde。即使verkorting van de scantijd是mogelijk, maar door de snellere bewegingen kan meer ruis ontstaan in de resultaten。
Verdere toepassingen van nanoindentatie
- Ontwikkeling van涂料gaande van zacht(聚合物)tot hard(金刚石-achtige涂料)
- Bepaling van kritische spanningen voor scheuren of plastische vervorming
- 硬质材料涂层，为werktuigen en als krasbescherming
- 贝雪门德玻璃涂料
- 凝胶涂料
- Geautomatiseerd meten van hardheidsverloop op doorsneden
- 纳米涂层用于MEMS/NEMS传感器
- Biologische materialen
- 基质效应在legeringen (kaart brengen)中的应用
- Keramische materialen composite
- Ion-geimplanteerde oppervlakken
- 微电子学中的色散分析
