Instrumentos de la Prueba de Nanomechanical - una Guía de los Compradores

Mohan Ranganathan, Profesor, Departamento de Mecánicos y Sistemas, Escuela de Ingeniería de las Escuelas Politécnicas, Universidad de los Viajes, Viajes, 37200, Francia
Autor Correspondiente: ranganathan@univ-tours.fr

Introducción
¿Qué quiero medir?
¿Con Qué materiales quiero trabajar?
¿Cuáles son mis áreas de aplicación principal?
¿Qué nivel de exactitud necesito?
¿Quién utilizará el instrumento?
¿Soy que apunta publicar datos del instrumento?
¿Son los pliegos de condiciones técnicos tales como resolución etc de la carga importantes?
¿Qué materiales de consumo el instrumento utilizará?
¿Cuál será el costo del soporte del curso de la vida del instrumento?
¿Puede el fabricante proporcionar a datos publicados para utilizar sus reclamaciones?
¿Puede el fabricante proporcionar a referencias de los institutos reputables?
¿Hay disposición local del servicio y atención?

Introducción

Los métodos de la prueba de Nanomechanical tales como nanoindentation y nano-rayadura ahora son técnicas establecidas para la caracterización y la optimización de películas finas, de capas y de estructuras de la microescala. Hay varios fabricantes, ofreciendo muchas variaciones en las técnicas, y cuando se trata de comprar un instrumento, es difícil saber qué consideraciones de la evaluación a utilizar. Los siguientes son algunas puntas para la consideración, que puede actuar como una guía para ayudarle a tomar la mejor decisión para la investigación que usted desea realizar.

Técnica Información Dada
Nanoindentation Endurecimiento, Módulo, comportamiento del Deslizamiento
Nano-Rayadura y desgaste Cargas Críticas, resistencia de la rayadura (tiempo o ciclos al incidente), información de la fricción.
Nano-Impacto y fatiga Comportamiento de la Fractura y de la fatiga, amortiguando capacidad, endurecimiento dinámico de la disipación de energía
Nano-Preocupación Desgaste bajo oscilar condiciones, ciclos y tiempo al incidente

¿Qué quiero medir?

Esto puede parecer una pregunta obvia, pero es extremadamente importante considerar qué información usted necesita de su sistema. ¿Nanoindentation está quizás el más común de todas las técnicas de prueba nanomechanical, pero ese solo le dará la información que usted busca?

Nanoindentation se puede partir más a fondo en métodos quasiestáticos (designado a veces la Profundidad del ` Que Detecta el Sangrado De Márgenes o la Prueba Equipada del Sangrado De Márgenes) y dinámicos. El sangrado de márgenes Quasiestático da un plazo de la época material de reaccionar a la fuerza que es aplicada a él. El sangrado de márgenes Dinámico utiliza altos tipos de deformación para evaluar sensibilidad del tipo de deformación. La capacidad Adicional bajo la forma de técnicas oscilatorias puede ser ofrecida. Éstos se han utilizado en el pasado para evaluar módulos del almacenamiento y de la baja de los materiales, particularmente polímeros. La exactitud y la utilidad de estas técnicas se han llamado estos últimos años en la pregunta y mientras que tales estas técnicas han caído de favor.

¿Con Qué materiales quiero trabajar?

Diversos materiales requerirán diversas prioridades en su opción del sistema. Los materiales Suaves tales como biomateriales y polímeros requerirán cargas muy inferiores (tan bajo como 30ìN) y pues tal su resolución de la carga será importante. Para materiales mucho más duros tales como desgaste - capas resistentes, resolución de la fuerza - mientras que aún de la importancia - sea menos de una edición. Las cargas requeridas para las capas tales como esto (hasta 500mN) requieren un sistema robusto y exacto del cargamento. Capas Más Gruesas y los materiales funcionalmente nivelados necesitarán un rango ancho de la carga.

Si el sistema es atravesar un rango de materiales del muy duro al muy suave, después el instrumento debe demostrar ambos rasgos antedichos. Algunos fabricantes ofrecen un sistema dinámico de la resolución, permitiendo que atraviesen el rango a carga plena (30ìN a 500mN) sin la baja de la resolución en el más bajo del rango de la carga.

¿Cuáles son mis áreas de aplicación principal?

Es extremadamente importante que sus imitadores de la caracterización de materiales o del programa de optimización las condiciones de trabajo de la vida real que su material considerará en servicio. Muchos materiales trabajarán solamente en condiciones ambiente, así que las condiciones suministradas por el sistema medio del sangrado de márgenes serán suficientes. Sin Embargo, muchos materiales trabajarán en una variedad de condiciones, tales como alto tipo de deformación, en la alta o baja temperatura, en gases inertes, bajo diversa humedad o bajo líquidos. Las propiedades Mecánicas cambiarán grandemente bajo cada uno de estas condiciones, así que para los resultados óptimos la prueba bajo estas condiciones es extremadamente útil.

¿Qué nivel de exactitud necesito?

Si se va el instrumento a ser utilizado como estado coherente de la herramienta del QA entonces bastante que se requiere la exactitud. Sin Embargo, si éste ser un instrumento dedicado del R&D, estado coherente y exactitud es clave. Aspectos claves A considerar:

Desviación del Instrumento: La desviación del Instrumento tiene dos componentes principales - desviación electrónica y desviación térmica. La Mayoría de los sistemas de gama alta utilizan la electrónica excelente, significando que la desviación térmica es normalmente la diferencia principal entre su funcionamiento. La desviación del Instrumento se cita normalmente en nm/s. Debido a las pequeñas profundidades que son medidas con estas técnicas del nanoscale que esta figura necesita ser tan inferior como sea posible, debajo del Fabricante 0.005nm/s. debe ser pedido ciertamente demostrar la desviación de su instrumento durante un plazo usando el sílice fundido, una muestra del conjunto de referencia validada.

¿Quién utilizará el instrumento?

¿Es el instrumento que se utilizará por un grupo del especialista, o será en un recurso central donde está disponible para varios utilizadores? ¿Qué nivel de experiencia los utilizadores tienen? Sea Cual Sea la respuesta, el sistema debe ser fácil de utilizar, mientras que ofrece una cierta adaptabilidad del diseño del experimento. Idealmente una demostración de sistema (en el modelo actual) debe estar disponible antes de compra para evaluar esto.

¿Soy que apunta publicar datos del instrumento?

Nanoindentation como técnica es establecido, y una medición rutinaria para la evaluación de capas y de películas finas. Por Lo Tanto mientras que aún muy son relevantes, tales mediciones son no más filo. Por Lo Tanto, si usted puede visualizar cierta diferenciación o innovación en su investigación, las publicaciones quizás serán validadas más fácilmente. Las Combinaciones de técnicas, tales como sangrado de márgenes de alta temperatura, o datos del sangrado de márgenes y del impacto, darán un borde a su investigación como presentará un retrato mucho más completo de su funcionamiento material, y dan a comunidad algo nuevo.

¿Son los pliegos de condiciones técnicos tales como resolución etc de la carga importantes?

Absolutamente, no obstante no son la cosa más importante. Al medir en esta escala, la resolución es clave. Sin Embargo, otros aspectos tales como desviación térmica pueden hacer una figura de la resolución de la carga sin setido. Los suelos del Ruido son otro tal pliego de condiciones. El Fabricante tiende a citar pliegos de condiciones teóricos, así que es más significativo ver lo que él puede lograr real en la práctica.

Una Vez Más mientras que la exactitud y la resolución son por supuesto importantes, los papeles no se publican basándose en la exactitud de la aplicación de la carga. Por Lo Tanto es importante ser llevado por técnica o la aplicación bastante que por una comparación de pliegos de condiciones.

¿Qué materiales de consumo el instrumento utilizará?

El costo del Curso De La Vida del instrumento es importante, y así que es útil conseguir una idea de esto antes de comprar. Pida su fabricante una lista de precios para sus penetradores, y cualquier materiales de consumo que el sistema pueda necesitar en la operación normal.

¿Cuál será el costo del soporte del curso de la vida del instrumento?

¿Su fabricante le cargará para el soporte del correo electrónico y del teléfono? ¿Cargarán para las actualizaciones de software o proporcionarán a éstos gratuitamente?

¿Puede el fabricante proporcionar a datos publicados para utilizar sus reclamaciones?

Si usted es inseguro de cualesquiera reclamaciones hechas por cualquier fabricante, pida ver una publicación para validar la reclamación. Esto se debe hacer disponible. Guárdese de los que no puedan suministrar tales datos.

¿Puede el fabricante proporcionar a referencias de los institutos reputables?

Las Referencias se deben buscar en tres áreas: Funcionamiento del instrumento, la calidad de servicio y el soporte, y la facilidad de la acción recíproca con el fabricante. Los tres de estos items serán de importancia a usted y a su investigación.

¿Hay disposición local del servicio y atención?

Idealmente un representante técnico fabricante-entrenado debe estar en su país para las respuestas rápidas a las ediciones del soporte. Si no, pregunte a fabricante qué soporte del país será proporcionado.

Date Added: May 2, 2011 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 07:20

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