測試在毫微米級別 Sclerometry、 Nanoindentation 和 Nanoscratching

包括的事宜

Nanoindentation

Sclerometry

Nanoscratching

Sclerometry,動態非破壞性的測試

NTEGRA 根據 Sclerometry

為什麼是與 Nanoindentation 合併 SPM 重要的?

NTEGRA 平臺

NTEGRA + Hysitron TriboScope

基本強制音響顯微學 (AFAM)

基本強制分光學

在 nanoindentation 時,當壓由探測的技巧,施加範例的表面被偏移。 對應用的 「強制位移」依賴性的分析在範例的堅硬提供數據在特定點 (fig.1)。 一個人可能通過瀏覽這個縮進的範例分析圖像的曲線以及地勢, (fig.2)。

圖 1。

圖 2。

Sclerometry

不同於公用硅 AFM 探測懸臂,探測的 piezoceramic 控制臺基於 NTEGRA 的 Sclerometry 的有更加極大的堅硬 (104-105 N/m)。 這做這個程度強制,應用對範例極大比在通常 AFM 系統。

Nanoscratching

Nanoscratching 是在做臨時在範例表面和評定他們的參數基礎上的技術: 特別是深度和寬度。

這提供機會定量地評估材料的堅硬 (fig.3, 4)。 有時得到的結果比 nanoindentation 可能更多情報獲得的那,因為臨時的寬度,由於有彈性恢復,比其深度修改較少。

圖 3。

圖 4。

Sclerometry,動態非破壞性的測試

探測連接硬漢,但是靈活的懸臂,因而探測的受迫振盪高度和頻率可以為地勢想像和測試的有彈性屬性材料使用 (圖 5)。 特別是,此方法提供年輕的模數的一個定量值在這個瀏覽的範例的每點。

由於 piezoceramic 探測的高共鳴頻率,是可能的快速地映射堅硬和彈性屬性比使用與高負荷 (即 NTEGRA+Hysitron TriboScope) 的標準凹進技術。 另一方面,不同於與常規硅探測的 SPMs,基於 NTEGRA 的 Sclerometry 允許測試非常困難材料和影片 (圖 6)。

圖 5。

圖 6。

NTEGRA 根據 Sclerometry

用於基於 NTEGRA 的 Sclerometry 的探測的設計允許使用各種各樣預製的技巧: 金剛石 Berkovich 打翻,半導體金剛石打翻等等。

薄膜黏附力的調查對這個基體的可以被認為 nanotribology 應用的示例。 Nanotribology 介入抓影片與爭論強制和確定負荷影片獨立小分隊或磨損 (fig.7)。

圖 7。

基於 NTEGRA 的 Sclerometry 使成為可能與影片一起使用的多種類型在各種各樣的厚度 (從幾毫微米至幾微米) 和 hardnesses 內的。

為什麼是與 Nanoindentation 合併 SPM 重要的?

使用同一探測,由於做 SPM 圖像是可能的,是重要的:

      查找凹進,做用輕的裝載,是非常小和難發現與通常光學。

      準確定量評定凹進和臨時參數和查找缺陷凹進 (堆積等等)。

      保證這個需要的對象在光學,即 nanoparticles、 nanoscratches 在影片等等被評定,萬一它有小型和沒有被看到。

因為凹進比這個技巧總是寬由於有彈性恢復,瀏覽與同一個技巧的一個被修改的範例是準確的

NTEGRA 平臺

NTEGRA 平臺特殊地被設計集成不同的技術為了產生根本地材料檢驗新和唯一方法。 例如,可以運用共焦的喇曼顯微學在 nanoindentation 和 nanoscratching 以後形象化這個重點 (fig.8)。 表面同一臺儀器可以是兩個執行的修改和考試。

圖 8。

NTEGRA + Hysitron TriboScope

其中任一基於 NTEGRA 的系統可以用 Hysitron TriboScope nanoindentation 系統裝備。 它提供高負荷 (至 1N) 并且可以掛接與多種商業探測以及基於 NTEGRA 的 Sclerometry。 非破壞性的動態測試和年輕模數映射可以進行。 可以運用所有模式 sclerometry - nanoindentation, nanoscratching 和 nanotribology - 在測試與 NTEGRA + Hysitron TriboScope 綜合化。

基本強制音響顯微學 (AFAM)

當一個懸臂式技巧是與一個擺動的範例聯繫時,在 AFAM 後的主要想法是 AFM 探測動擺的註冊。同時與音響想像它形成地勢,它由聯絡 AFM 技術完成。 映射這個年輕的模數不導致範例破壞 (凹進和臨時在表面沒有被留下)。

AFAM 為困難 & 軟的範例提供想像鮮明對比,而 AFM 技術 (即階段想像和強制模塊化) 支持仅對比相對地軟的材料的 (fig.9, 11)。

圖 9。

在某些情況下內在非同質性可以在範例數量內形象化。 是可能的,因為全部的標本是 「震動了」與音響頻率,并且整個數量在探測動擺 (fig.10) 的生成介入。

圖 10。

圖 11。

基本強制分光學

當推進表面由常規 AFM 探測時,一個人可能期待懸臂彎曲和應用的強制線性依賴性。 這可能是實際情形,如果這個範例是绝對困難的,并且它未由探測偏移。 實際上,在軟的範例強制距離曲線是非線性的。 其參數可以用於計算表面在何種程度上被偏移,當特殊強制是應用的時。 反過來,這是路徑對年輕的模數 (fig.12) 的定量估計。

此途徑是成功的在軟件和非常軟的範例,因為常規 AFM 懸臂彈簧常數是相對地小的 (通常不超過 10 N/m)。 对學習這樣細微的對象像活細胞和自然細胞細胞器 (fig.13),懸臂一定是一樣軟儘可能防止大量的範例變形。 彈簧常數的典型的值在這種情況下是 10-10 个 N/m。

圖 12。

圖 13。

表 1。

 

來源: NT-MDT

關於此來源的更多信息请請參觀 NT-MDT

Date Added: Jan 21, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 17:38

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit