Investigação do Comportamento do Rastejamento Usando o Micro ou Verificador Nano do Recorte (MHT/NHT) Dos Instrumentos do CSM

Assuntos Cobertos

Fundo

Teste do Recorte

Rastejamento de Medição

Verificador Nano do Recorte

Modelo do Dois-Elemento de Maxwell

Modelo do Dois-Elemento de Kelvin

Curva do Rastejamento

Dureza

Fundo

O fenômeno do rastejamento é observado frequentemente no recorte que testa com certeza materiais tais como polímeros e metais macios. O Rastejamento depende do material e diminui normalmente aos valores muito baixos dentro de certos segundos. Não Obstante, influencia a profundidade máxima e a curva de descarregamento em uma maneira que os erros não insignificantes do módulo e os cálculos da dureza possam ocorrer. Este artigo centra-se sobre a investigação do comportamento do rastejamento para os seguintes polímeros amorfos:

·         Polymethylmethacrylate (PMMA)

·         Policarbonato (PC)

·         Polyvinylchloride (PVC).

Teste do Recorte

Em um teste do recorte, rasteje manifesta-se frequentemente como um encurvamento para fora ou o “nariz” na parcela de descarregamento da curva do força-deslocamento, como mostrado na curva sem período da posse no Figo. 1. Para tal material, quando a força é guardarada durante alguma estadia na força máxima, o indenter continua a penetrar, segundo as indicações do Figo. 1.

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia - Força-Deslocamento curva-se para PMMA. A curva sem força do período da posse no máximo mostra um nariz na parte superior da curva de descarregamento visto que a curva com um período da posse de 120 s mostra que o indenter continua a penetrar no material.

Figura 1.

Rastejamento de Medição

O método o mais comum de medir o rastejamento é manter a força aplicada em um valor máximo constante e medir a mudança detalhada do indenter em função do tempo. A mudança relativa da profundidade do recorte é referida como o “rastejamento” do material do espécime. O Fig. 2 mostra uma comparação do rastejamento para os três polímeros amorfos (PMMA, PVC e PC) testados com os mesmos parâmetros do teste. PMMA é a amostra que exibe o rastejamento o mais alto seguido pelo PVC e pelo PC.

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia - comparação do Rastejamento de polímeros amorfos diferentes de 10 recortes do manganês com taxa de carregamento de 20 mN/min.

Figura 2.

Verificador Nano do Recorte

Mostrou-se que o rastejamento do recorte pode facilmente ser determinado usando os Instrumentos do CSM Micro e o Verificador Nano do Recorte (MHT e NHT). O coeficiente do rastejamento do recorte está definido como a mudança relativa da profundidade do recorte enquanto a força aplicada permanece constante.

Modelo do Dois-Elemento de Maxwell

Para os polímeros investigados, uma aproximação mais empírica que renda informação sobre as propriedades viscoelastic do espécime está disponível com da modelagem mecânica. Modelando a amostra a um modelo do dois-elemento de Maxwell, a resposta do rastejamento (mudança detalhada ao longo do tempo) na força constante pode ser expressada de acordo com a seguinte fórmula:

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia -

onde F0 é a carga máxima, o α é o ângulo do cone semi, E* e o η são parâmetros aptos que representam o volume e cortam módulos do elemento da mola, e o termo da viscosidade que determina a propriedade dependente do tempo do material, respectivamente.

Modelo do Dois-Elemento de Kelvin

Um Outro modelo comum usado é o modelo do dois-elemento de Kelvin; a resposta do rastejamento torna-se então:

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia -

Outros de uso geral modelo para metais macios podem ser usados para caber a curva do rastejamento com a seguinte fórmula logarítmica:

onde A e B são aptos os parâmetros que dependem da temperatura, densidade de deslocação, Hamburgueres vector e rendem o reforço. Para caber a curva do rastejamento a um ficheiro de dados da medida, o ajuste judicioso do η de E*and, ou A e B precisam de ser determinados.

Curva do Rastejamento

A curva do rastejamento de PMMA foi investigada com todos os modelos acima mencionados do rastejamento para verificar a precisão do modelo comparado aos dados da medida, segundo as indicações do Figo. 3. O modelo que dá o ajuste o mais próximo aos dados é o logarítmico seguido pelo modelo de Kelvin; o modelo de Maxwell segue mal os dados do rastejamento.

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia - Comparação do ajuste diferente modela no rastejamento de PMMA de 10 recortes do manganês com taxa de carregamento de 20 mN/min.

Figura 3.

A influência do Rastejamento na dureza e no módulo resulta O comportamento do rastejamento é influenciada altamente pela taxa de carregamento usada durante o teste. Figo. 4. mostras que o resultado do rastejamento se curva para taxas de carregamento diferentes. Mais rápida a taxa de carregamento, mais alto o rastejamento. Conseqüentemente, como o rastejamento é conectado pròxima com a deformação plástica, cada etapa dentro do regime plástico durante o teste do recorte é acompanhada de uma pequena quantidade de rastejamento. Assim, a profundidade máxima do recorte usada para a dureza e o cálculo do módulo é afectada fortemente pela taxa de carregamento e pela duração do período da posse do teste.

A Investigação do módulo e da dureza em função do período da posse foi executada em PMMA, como mostrado no Figo. 5. Estes resultados mostram que, nesse caso, somente depois que ao redor 40 s ou mais podem o erro do módulo devendo rastejar esteja negligenciado.

Dureza

Finalmente, a dureza é influenciada ainda mais pelo rastejamento do que o módulo nessa amostra. O período da posse precisa de ser pelo menos 100 s para evitar o efeito do rastejamento.

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia - Módulo e dureza em função do período da posse na força máxima para PMMA para 10 recortes do manganês com taxa de carregamento de 20 mN/min.

Figura 4.

AZoNano - O A a Z da Nanotecnologia - Módulo e dureza em função do período da posse na força máxima para PMMA para 10 recortes do manganês com taxa de carregamento de 20 mN/min.

Figura 5.

Source: Instrumentos do CSM

Para obter mais informações sobre desta fonte visite por favor Instrumentos do CSM

Date Added: Dec 5, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 12:52

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