Nanoindenter
Această intrare sau secțiune despre subiectul tehnologiei nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Un nanoindentator este componenta principală pentru testele de duritate a indentării utilizate în nanoindentare . De la mijlocul anilor 1970 , nanoindentarea a devenit metoda principală pentru măsurarea și testarea proprietăților mecanice ale volumelor mici. Nanoindentarea, numită și indentare profundă sau indentare instrumentată , a câștigat popularitate odată cu dezvoltarea de mașini care puteau înregistra sarcini mici și deplasări cu precizie și precizie ridicate. [1] [2] Datele despre deplasarea sarcinii pot fi utilizate pentru a determina modulul de elasticitate , duritate, tensiune de cedare , rezistență la rupere , duritate la zgârieturi și proprietăți de uzură . [3]
Tipuri
Există multe tipuri de nanoindenteri în uz curent care diferă în principal datorită formei geometrice a vârfului. Printre numeroasele geometrii disponibile se numără piramide cu trei și patru fețe, pene , conuri , cilindri , filamente și sfere . Multe geometrii au devenit un standard comun bine stabilit, datorită utilizării lor extinse și a proprietăților binecunoscute; la fel ca nanoindentatorii lui Berkovich , la unghiul cubului, de Vickers și Knoop . Pentru a satisface cerințele de precizie ridicată, nanoindenterii trebuie să fie realizați conform ISO 14577-2, [4] și trebuie inspectați și măsurați cu echipamente standard care pot fi urmărite de Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST). Vârful vârfului de intrare poate fi ascuțit, plat sau rotund pentru o formă cilindrică sau sferică. Materialul pentru majoritatea nanoindenților este diamantul și safirul , deși pot fi folosite și alte materiale dure precum cuarț , siliciu , tungsten , oțel , carbură de tungsten și aproape orice alt material dur sau material ceramic . Diamantul este cel mai frecvent material utilizat pentru nanoindentație datorită proprietăților sale de duritate, conductivitate termică și inertă chimic . În unele cazuri, diamantul conductiv electric poate fi necesar pentru aplicații speciale și este, de asemenea, disponibil.
Suporturi
Nanoindentorii sunt montați pe suporturi care pot fi proiectarea standard dezvoltată de un producător de echipamente de nanoindentare sau pentru modele personalizate. Materialul suport poate fi oțel, titan , ceramică prelucrabilă , alte metale sau materiale rigide. În majoritatea cazurilor, indentatorul este atașat la suport printr-un metal rigid care formează o legătură moleculară cu materialul care poate fi diamant-oțel, diamant-ceramică etc.
Măsurători unghiulare
Dimensiunile nanoindenterilor sunt foarte mici, unele sub 50 micrometri (0,0020 in) și realizate cu geometrie unghiulară precisă pentru a obține citirile de înaltă precizie necesare pentru nanoindentare. Instrumentele care măsoară unghiurile obiectelor mari, cum ar fi goniometrele sau comparatoarele , nu sunt nici practice, nici suficient de precise pentru a măsura unghiurile nanoindenterului chiar și cu ajutorul microscoapelor . Pentru măsurători de precizie, un raportor cu laser este utilizat pentru a măsura unghiurile nanoindenterului diamantat, ale căror fețe sunt foarte strălucitoare și reflectante (condiție de bază în măsurătorile cu raportor laser). Protractor laser poate măsura într-o miime dintr-un anumit grad sau unghiurile necesare. [5]
Notă
- ^ (EN) Do Kyung Kim, Lectură de nanoindentare. 1 Principiul de bază , în Departamentul de Știința Materialelor și Inginerie KAIST, Coreea . Adus la 14 aprilie 2010 .
- ^ (EN) Fischer-Cripps, AC, ediția a doua, New York, Springer-Verlag, 2004, ISBN 0-387-22045-3 , http://catalogue.nla.gov.au/Record/3298525 . Adus la 14 aprilie 2010 .
- ^ (EN) WC Oliver, GM Pharr, O tehnică îmbunătățită pentru determinarea durității și modulului elastic utilizând experimente de detectare a sarcinii și deplasării , în J. Mater. Rez. , Vol. 7, nr. 6, iunie 1992, pp. 1564-1583, DOI : 10.1557 / JMR.1992.1564 . Adus la 14 aprilie 2010 .
- ^ ( EN ) ISO 14577-2 = test de indentare instrumentat pentru duritatea și parametrii materialului. Partea 2: Verificarea și calibrarea mașinilor de testat. Secțiunea 4: Verificarea și calibrarea directă.
- ^ (EN) Mesa Bernard, Nano cuprinzând măsurători unghiulare (PDF), Micro Star Technologies. Adus la 14 aprilie 2010 (arhivat din original la 14 iulie 2011) .