Исследование Поведения Ползучести Используя Микро- или Nano Тестер Вмятия (MHT/NHT) От Аппаратур CSM

Покрытые Темы

Предпосылка

Испытание Вмятия

Измеряя Ползучесть

Nano Тестер Вмятия

Модель 2-Элемента Максвелла

Модель 2-Элемента Кельвина

Кривый Ползучести

Твердость

Предпосылка

Явление ползучести часто наблюдается в испытании вмятия для некоторых материалов как полимеры и мягкие металлы. Быть в зависимости от Ползучести материал и нормально уменьшают к очень низким значениям в пределах некоторых секунд. Однако, он влияет на максимальную глубину и разгржая кривый в путе который non незначительные ошибки модуля и вычисления твердости могут произойти. Эта статья фокусирует на исследовании поведения ползучести для следующих аморфических полимеров:

·         Полиметилметакрилат (PMMA)

·         Поликарбонат (PC)

·         Поливинилхлорид (PVC).

Испытание Вмятия

В испытании вмятия, проползите часто обнародует как обхватывать вне или «нос» в разгржая части кривого усили-смещения, как показан на кривом без периода владением в FIG. 1. Для такого материала, когда усилие держится во время некоторого времени на максимальном усилии, индентер продолжается прорезать, как показано в FIG. 1.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Усили-Смещение изгибает для PMMA. Кривый без периода владением на максимальном усилии показывает нос в верхней части разгржая кривого тогда как кривый с периодом владением 120 s показывает что индентер продолжается прорезать в материале.

Диаграмма 1.

Измеряя Ползучесть

Самый общий метод измерять ползучесть поддерживать прикладное усилие на постоянн максимальном значении и измерять изменение глубокое индентера как функция времени. Относительное изменение глубины вмятия названо «ползучесть» материала образца. FIG. 2 показывает сравнение ползучести для 3 аморфических полимеров (PMMA, PVC и ПК) испытанных с такими же параметрами испытания. PMMA образец показывая самую высокую ползучесть следовать PVC и ПК.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - сравнение Ползучести различных аморфических полимеров от 10 indents mN с тарифом нагрузки 20 mN/min.

Диаграмма 2.

Nano Тестер Вмятия

Было показано что ползучесть вмятия можно легко определить используя Аппаратуры CSM Микро- и Nano Тестер Вмятия (MHT и NHT). Коэффициент ползучести вмятия определен как относительное изменение глубины вмятия пока прикладное усилие остает постоянн.

Модель 2-Элемента Максвелла

Для расследованных полимеров, более эпирический подход который производит информация о вязко-эластических свойствах образца доступен через механически моделирование. Путем моделирование образца к модели 2-элемента Максвелла, реакцию ползучести (время изменения глубокое излишек) на постоянной силе можно выразить согласно следующей формуле:

AZoNano - A к Z Нанотехнологии -

где F0 максимальная нагрузка, α угол конуса semi, E* и η подходящие параметры представляя большое часть и режут модули элемента весны, и термин выкостности который квантифицирует свойство времени зависимое материала, соответственно.

Модель 2-Элемента Кельвина

Другая общяя используемая модель модель 2-элемента Кельвина; реакция ползучести после этого становит:

AZoNano - A к Z Нанотехнологии -

Другую модель обыкновенно используемую для мягких металлов можно использовать для приспособления кривого ползучести с следующей логарифмической формулой:

где A и B подходящие параметры которым температура быть в зависимости от, плотность дислокации, Бургеры vector и производит усиливать. Для приспособления кривого ползучести к архиву данных измерения, рассудительный регулировке η E*and, или A и B нужно подлежащий определению.

Кривый Ползучести

Кривый ползучести PMMA была расследована с всеми вышесказанными моделями ползучести для проверки точности модели сравненной к данным по измерения, как показано в FIG. 3. Модель давая самую близкую пригонку к данным логарифмические следовать моделью Кельвина; модель Максвелла едва ли следовать данными по ползучести.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Сравнение различной пригонки моделирует на ползучести PMMA от 10 indents mN с тарифом нагрузки 20 mN/min.

Диаграмма 3.

Влияние Ползучести на твердости и модуле приводит к Поведение ползучести сильно повлияно на тарифом нагрузки используемым во время испытания. FIG. 4. показывает результат кривых ползучести для различных тарифов нагрузки. Быстро тариф нагрузки, высоко ползучесть. Поэтому, по мере того как ползучесть близко подключена с пластичной деформацией, каждый шаг в пределах пластичного режима во время испытания вмятия сопровожен небольшим количеством ползучести. Таким Образом, максимальная глубина вмятия используемая для твердости и вычисления модуля сильно повлияна на тарифом нагрузки и продолжительностью периода владением испытания.

Исследование модуля и твердости как функция периода владением было выполнено на PMMA, как показан на FIG. 5. Эти результаты показывают что, в таком случае, чтобы вокруг 40 s или больше могут была упущена ошибка модуля должная для того чтобы проползти.

Твердость

Окончательно, твердость даже более повлияна на ползучестью чем модуль на том образце. Периоду владением нужно быть хотя бы 100 s для того чтобы во избежание влияние ползучести.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Модуль и твердость как функция периода владением на максимальном усилии для PMMA для 10 indents mN с тарифом нагрузки 20 mN/min.

Диаграмма 4.

AZoNano - A к Z Нанотехнологии - Модуль и твердость как функция периода владением на максимальном усилии для PMMA для 10 indents mN с тарифом нагрузки 20 mN/min.

Диаграмма 5.

Источник: Аппаратуры CSM

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Аппаратуры CSM

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

Last Update: 13. June 2013 12:54

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit