Mätningen av Akustiskt Utsläpp under Microindentation som använder Den Microindentation Testeren (MHT) från CSM Instrumenterar

Täckte Ämnen

Inledning
Vad är Akustiskt Utsläpp
Akustiska Fördelar av Att Få Signalerar Under Microindentation
Avslutning

Inledning

Mest allmänningmicroindentationmätningar i både i stora partier och filmar thin system fokuserar på beslutsamheten av hårdhet- och resårmodulusen av det materiellt. Emellertid i många materiella system, kan arrangerar gradvis avbrott i detdjup förhållandet ofta observeras, speciellt i material, var filma fel, delamination, förskjutningrörelse eller ändring kan ha uppstått. Karakteriseringen av bestämda läkarundersökningfenomen som använder akustiskt utsläpp, kan ge ett exakt i-situ mätning av både storleken och typ av händelsen.

Föregående studier på uppförandet för akustiskt utsläpp under inryckning av en variation av material har visat att rusa, som en händelse uppstår på kan korreleras till typen av händelsen vilken ledde till den akustiska frigöraren av energi. Sedan microindentationen orsakar åtskild, låter lokaliserade händelser, kapaciteten att identifiera varje läkarundersökninghändelse och för att korrelera dem till det akustiska uppförandet en riktajämförelse mellan händelsen och häftet för akustiskt utsläpp för individ.

Vad är Akustiskt Utsläpp

Akustiskt utsläpp är den plötsliga frigöraren av resårenergi in i akustiska vinkar som reser till och med det materiellt. Traditionellt sådan vinkar har avskilts in i två typer av uppförande: bristningsutsläpp och fortlöpande utsläpp. Ett bristningsutsläpp är ett åtskild paket av vinkar tillhörande med en singelhändelse, eftersom fortlöpande utsläpp ansar för att vara ett gytter av många lilla interlinked händelser. CSMEN Instrumenterar den Microindentation Testeren (MHT) inkorporerar en avkännare för akustiskt utsläpp som fungerar med en frekvens av 150 kHz över ett dynamiskt, spänner av dB 65 med förstärkningen upp till 200,000x. Ett Sådan brett dynamiskt svar möjliggör avkännaren för att lösa akustiska händelser i mest iscensätta material, när det betvingas till den instrumenterade inryckningen över applicerad, laddar spänner 0,01 - 30 N. Avkännaren monteras direkt på indenteren som inhyser för att minimera förluster, och dess signalera fås samtidigt med ladda, och djup signalerar för att ge ett färdigt föreställer av ett compressive bryter händelse.

Akustiska Fördelar av Att Få Signalerar Under Microindentation

En av de distinkt fördelarna av att få det akustiskt signalerar under microindentation är att den ger en indikering av, när den akustiska händelsen uppstår faktiskt under experiment. Fig. 1 visar en spänna av exempel av akustiska häften för microindentations som göras på ett Si-rån med en Vickers indenter. I varje fall som är bräckligt bryta (knäcka) har uppstått under ladda portionr endast. Denna är en intressant observation, därför att att knäcka kan ibland också uppstå under avlastningen arrangerar gradvis i några material. I dessa åtta exempel laddar har maximat (15 N) underhållits i varje fall, men ladda klassar har varit omväxlande över Nen/min för spänna 1 - 250. för att utforska påverkan av att ladda klassa på strängheten av att knäcka.

Figurera 1. Typiska häften för akustiskt utsläpp för microindentations som göras på ett Si-rån med applicerat, laddar av 15 som N. Ladda klassar av 1, 10, 20, 40, 100, 150, 200 och 250 N/min. visas.

Det kan klart ses att snabbast ladda klassar resultat i strängast knäcka som observeras båda från det jämnt av det akustiskt, signalera och följande optisk microscopy av den resterande inryckningen. Ett exempel av en framstegsvän laddar multicycle på ett Si-rån visas i Fig. 2. Detta bekräftar att att knäcka uppstår endast under ladda portionr, även om det materiellt tröttas ut progressively av ökande applicerad laddar till och med fem kliver. Bryta i bräckliga material är vanligt viktigare, när ladda appliceras progressively än, om en singel ladda-lastar av cyklar (till det samma maximat ladda), applicerades.

Figurera 2. Framstegsvännen laddar multicycle (5 cyklar över spänner 1 - 10 N), med en Vickers indenter på ett Si-rån. Akustiskt signalera bekräftar att knäcka under ladda portionr av varje cyklar.

Detta är, därför att mer energi kanaliseras in i det materiellt i det tidigare fallet. I vissa fall kan de följande akustiska bristningarna vara starkare än originalbristningen, och tiden mellan bristningar är mycket mer stor, än tiden, som ett solitt vinkar i, kan resa över ta prov. Detta vinkar är blytaket till avslutningen, att de observerade multipelhändelserna inte är bara reflexioner av det akustiskt, men individhändelser. Det bör också minnas att endast en del av den akustiska energin väljs upp av avkännaren, och endast en del av den utsläppt resårenergin konverteras till akustisk energi. Även om signalera begränsas av bandbredden av den använda avkännaren, gör kapaciteten att ankomma på en semiquantitative mätning av händelsestyrka det en lockande metod av analys.

Figurera 3 shows som det akustiska häftet för en microindentation på en Titanium Nitride filmar thin av µm för tjocklek 3. Igen observeras de huvudsakliga akustiska händelserna under ladda arrangerar gradvis, och motsvarande knäcka observeras runt om den resterande imprinten. I fallet av täcka signalerar de akustiska kan ge en indikering av förbindelsestyrkan mellan täcka och substraten: om täcka är dåligt obligations-, då lite kan energi vara utsläppt under delamination.

Figurera 3. Det Akustiska häftet för en microindentation med applicerat laddar av 10 N på en Titanium Nitride som (TiN) täcker (µm för tjocklek 3) på en stålsättasubstrate.

Bukta), Sedan resårenergin som är utsläppt under att täcka delamination, kan quantitatively mätas (från ladda-djupet, det kunde vara möjligheten som kalibrerar energin som tillverkas av en given avkännare till den utsläppt resårenergin.

Avslutning

I något fall för mätningsshows för akustiskt utsläpp signalerar det stora löftet för avslöjande av förhållandet mellan läkarundersökningfenomen och det motsvarande akustiska utsläppet. Sådan mätningskapacitet ska är kompetent att utgjuta något lätt på storleken av en bräcklig felhändelse såväl som preciseraögonblicket, då den var initierad.

Källa: CSM Instrumenterar

För mer information på denna källa behaga besök CSM Instrumenterar

Date Added: Jan 15, 2010 | Updated: Dec 2, 2014

Last Update: 9. December 2014 20:02

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit