Micro Hårdhet Fastställande av härdad lack på tunn polymerfilm Substrat med hjälp av utrustning från Fischer Instrumentering

:: AZoNanotechnology Artikel

Ämnen som tas upp

Bakgrund
Instrumentering
Mätprincip
Testparametrar
Resultat
Slutsatser

Bakgrund

Karakterisering av icke-metalliska filmer på polymera substrat är mycket viktigt när det material som används i applikationer som kräver filmerna att ge vissa ytegenskaper för att ge motstånd mot stötar, repor och allmänt slitage under användning. Denna rapport beskriver methology för utvärdering av hårdhet belagda polymerer och tunna filmer för applikationer pekskärmen.

Instrumentering

Instrumentet som används för denna övning är Fischerscope HM2000S .

Mätprincip

Den Fischerscope HM2000S en belastning / indrag djup enligt ISO 14.577-1. Använda en intelligent lastcell med användardefinierade sista lasten värde, är Vickers diamanten kontinuerligt trycks in i materialet provbit med en ökande provbelastning och sedan lossas. Respektive indrag djup mäts samtidigt. Med hänsyn till det geometriska förhållandet mellan indrag djup och formen på diamanten, producerar denna mätning på Martens Hårdhet HM (HM = F / A där A står för ytan av penetration. Ur detta en variation av material egenskaper och kännetecken kan automatiskt bestämmas inklusive konvertering av direkt mätning av indrag hårdhet (H _IT) i Vickers (HV).

Diskussion

Proverna i denna undersökning består av en rad polymerfilm med en total tjocklek av ca 120μm. Dessa filmer har sedan belagda med en lack som har härdat till olika nivåer för att uppnå önskad hårdhet för egenskaper som diskuteras. Den ungefärliga tjockleken på lack är 4-5μm. Karakterisering av tunna filmer som dessa och i synnerhet relativt mjuka material kan vara svårt att uppnå realistiska mätningar på grund av tjocklek och därmed hindrar mätningar på underlaget materialet. I detta fall HM2000S har förmågan att mäta tunn-belagda prover med djupet snarare än belastning teknik för att styra penetrationen av diamant strecksatsen. För denna undersökning maximalt djup penetration är satt till 0.50μm med en provbelastning på 100Mn. Mätningen måste vara en direkt mätning av beläggningen utan någon inblandning från de underliggande substrat. För ett tillförlitligt sätt att bestämma hårdhet på ett lager måste indraget djup inte överstiga 1/10th av den totala lagertjockleken enligt ISO 14.577-1. Den Fischerscope HM2000S är optimalt anpassad till denna applikation så att användaren kan fördefiniera belastningen och den maximala djup inträngning i provet ger full kontroll av testproceduren. Vid mätning av polymera material vi kan använda Martens Hårdhet (HM), vilket ger ett direkt test av F / A i N / mm ^2. Detta kommer att vara en jämförande metod för att skilja små förändringar i hårdhet mellan prover med olika härdningstid. Härdningstiderna är dock okända för denna applikation. Resultaten kan ses i tabellerna 1 och 2.

Figur 1. Schematisk presentation av mätcykel

Testparametrar

Tabellen nedan visar det test som användes parametrar:

Tabell 1. Testparametrar

Resultat

Tabell 2. Resultat från prover

Tabell 3. Resultat från prover

Figur 2. Grafisk representation av lasta / lossa kurvorna för prov 1 och 2

Slutsatser

Det framgår av resultaten att reproducerbarheten av mätningar från detta instrument är exceptionellt med tanke på att mätningen är helt dynamiskt utan behov av visuell inspektion, och i varje fall visuell inspektion gäller inte då vi anser parametrarna för detta test .

Resultaten visar tre stadier av härdningsprocessen och därmed tre olika grader av hårdhet. Område 1 finns på ca 45 N / mm ^2, rad 2 finns runt 100N/mm ² och intervallet 3 till ca 130N/mm ^2. När vi betraktar reproducerbarhet av dessa mätningar kan vi anta att en realistisk mätningen uppnås från olika stadier i härdningsprocessen.

Källa: Fischer Instrumentation
För mer information om denna källa besök Fischer Instrumentering