Instruments de Test de Nanomechanical - un Guide d'Acheteurs

Mohan Ranganathan, Professeur, Service de Mécanique et Systèmes, École de Bureau D'études d'Écoles D'enseignement Technique, Université des Visites, Visites, 37200, France
Auteur Correspondant : ranganathan@univ-tours.fr

Introduction
Queest-ce que Je veux mesurer ?
Avec Quels matériaux est-ce que Je veux travailler ?
Quels sont mes domaines d'application principale ?
De Quel niveau d'exactitude est-ce que J'ai besoin ?
Qui utilisera l'instrument ?
Est-ce que Je visant à publier des données Suis de l'instrument ?
Les spécifications techniques telles que la définition etc. de charge Sont-elles importantes ?
Quels consommables l'instrument utilisera-t-il ?
Quel sera le coût de support de vie de l'instrument ?
Le constructeur Peut-il fournir des données publiées pour supporter ses revendications ?
Le constructeur Peut-il fournir des références des instituts de bonne réputation ?
Y A-t-il provision de service et support locale ?

Introduction

Les méthodes de test de Nanomechanical telles que le nanoindentation et le nano-brouillon sont maintenant des techniques bien établies pour la caractérisation et l'optimisation des films minces, des couches et des structures de micro-échelle. Il y a un certain nombre de constructeurs, offrant beaucoup de variations sur les techniques, et quand il s'agit d'acheter un instrument, il est difficile de savoir quels critères de bilan à utiliser. Ce qui suit sont quelques remarques pour la considération, qui peut agir en tant qu'un guide pour vous aider à effectuer le meilleur choix pour la recherche que vous souhaitez effectuer.

Technique L'Information Donnée
Nanoindentation Dureté, Module, comportement de Fluage
Nano-Brouillon et usure Charges Critiques, résistance de brouillon (temps ou cycles à la défaillance), l'information de friction.
Nano-Incidence et fatigue Rompez et fatiguez le comportement, mouillant la capacité, dureté dynamique de dispersion d'énergie
Nano-Rongement Usez-vous sous échanger des conditions, des cycles et le temps à la défaillance

Queest-ce que Je veux mesurer ?

Ceci peut sembler une question évidente, mais il est extrêmement important de considérer de quelles informations vous avez besoin de votre système. Est-ce que Nanoindentation peut-être le plus commun de toutes les méthodes d'essai nanomechanical, mais ce seul est-il te fournira l'information que vous recherchez ?

Nanoindentation peut être encore coupé en méthodes quasistatiques (parfois désigné sous le nom de la Profondeur de ` Sentant l'Indentation ou le Test Équipé d'Indentation) et dynamiques. L'indentation Quasistatique accorde l'heure matérielle de réagir à la force étant appliquée à elle. L'indentation Dynamique emploie des vitesses de déformation élevées pour évaluer la sensibilité de vitesse de déformation. La capacité Supplémentaire sous forme de techniques oscillantes peut être offerte. Celles-ci ont été employées dans le passé pour évaluer des modules de mémoire et de perte des matériaux, en particulier polymères. L'exactitude et l'utilité de ces techniques ont ces dernières années été appelées dans la question et car de telles ces techniques sont tombées hors de la faveur.

Avec Quels matériaux est-ce que Je veux travailler ?

Les Différents matériaux exigeront différentes priorités dans votre choix de système. Les matériaux Mous tels que des biomatériaux et des polymères exigeront les charges assez faibles (aussi bas que 30ìN) et car une telle votre définition de charge sera importante. Pour des matériaux beaucoup plus durs tels que les couches résistantes à l'usure, la définition de force - tandis que toujours d'importance - sera moins de délivrance. Les charges exigées pour des couches de ce type (jusqu'à 500mN) exigent un système robuste et précis de charge. Des couches Plus Épaisses et des matériaux fonctionellement classés auront besoin d'un grand choix de charge.

Si le système est d'enjamber un domaine des matériaux très du dur très au doux, alors l'instrument devrait expliquer les deux traits ci-dessus. Quelques constructeurs offrent un système dynamique de définition, leur permettant d'enjamber le domaine de pleine charge (30ìN à 500mN) sans la perte de définition au plus bas de gamme du domaine de charge.

Quels sont mes domaines d'application principale ?

Il est extrêmement important que vos imitateurs de caractérisation des matériaux ou de programme d'optimisation les vraies conditions de travail que votre matériau verra en service. Beaucoup de matériaux fonctionneront seulement en conditions ambiantes, ainsi les conditions fournies par le système moyen d'indentation suffiront. Cependant, beaucoup de matériaux fonctionneront en un grand choix de conditions, telles que la vitesse de déformation élevée, à la température élevée ou basse, en gaz inertes, sous l'humidité différente ou sous des liquides. Les propriétés Mécaniques changeront grand dans chacune de ces conditions, ainsi pour des résultats optimaux le test dans ces conditions est extrêmement utile.

De Quel niveau d'exactitude est-ce que J'ai besoin ?

Si l'instrument doit être utilisé comme régularité d'outil de QA puis plutôt que l'exactitude est exigée. Cependant, si ce pour être un instrument dédié de R&D, régularité et exactitude sont clé. Aspects clé à considérer :

Chassoir d'Instrument : Le chassoir d'Instrument a deux composantes principales - chassoir électronique et chassoir de thermique. La Plupart Des systèmes à extrémité élevé utilisent l'excellente électronique, signifiant que le chassoir thermique est normalement la principale différence entre leur performance. Le chassoir d'Instrument est normalement coté dans nm/s. En Raison des petites profondeurs étant mesurées avec ces techniques de nanoscale que ce chiffre doit être aussi bas que possible, certainement ci-dessous le Constructeur 0.005nm/s. devrait être invité à expliquer le chassoir de leur instrument sur une période de temps de mise en route utilisant la silice fixée, un échantillon de référence reçu.

Qui utilisera l'instrument ?

L'instrument Est-il à employer par un groupe de spécialiste, ou sera-t-il dans une installation centrale où il est à la disposition d'un certain nombre d'utilisateurs ? Quel niveau des compétences les utilisateurs ont-ils ? Celui Qui la réponse, le système doive être facile à utiliser, tout en offrant de la souplesse du design d'expérience. Dans Le Meilleur Des Cas une démonstration de système (sur le modèle actuel) devrait être disponible avant l'achat pour évaluer ceci.

Est-ce que Je visant à publier des données Suis de l'instrument ?

Nanoindentation comme technique est bien établi, et une mesure courante pour l'estimation des couches et des films minces. Par Conséquent tandis que toujours très appropriées, de telles mesures ne sont plus tranchant. Par Conséquent, si vous pouvez afficher une certaine différenciation ou innovation dans votre recherche, des publications peut-être plus promptement seront reçues. Les Combinaisons des techniques, telles que l'indentation de température élevée, ou les données d'indentation et d'incidence, donneront une arête à votre recherche car elle présentera une illustration beaucoup plus pleine de votre performance matérielle, et donnent à la communauté quelque chose neuve.

Les spécifications techniques telles que la définition etc. de charge Sont-elles importantes ?

Absolument, toutefois elles ne sont pas la chose la plus importante. En mesurant sur cette échelle, la définition est clé. Cependant, d'autres aspects tels que le chassoir thermique peuvent rendre un chiffre de définition de charge sans signification. Les étages de Bruit sont un autre de ce genre cahier des charges. Le Constructeur tendent à coter des caractéristiques théoriques, ainsi il est plus signicatif pour voir ce qu'elles peuvent réellement réaliser dans la pratique.

De Nouveau, alors que l'exactitude et la définition sont naturellement importantes, des documents ne sont pas publiés sur la force de l'exactitude de l'application de charge. Par Conséquent il est important d'être abouti par technique ou application plutôt que par une comparaison des caractéristiques.

Quels consommables l'instrument utilisera-t-il ?

Le coût de Vie de l'instrument est important, et ainsi il est utile d'avoir une idée de ceci avant l'achat. Demandez à votre constructeur un catalogue des prix pour leurs pénétrateurs, et tous consommables que le système peut avoir besoin en fonctionnement le fonctionnement normal.

Quel sera le coût de support de vie de l'instrument ?

Votre constructeur vous chargera-t-il pour l'email et le support téléphonique ? Est-ce qu'ils factureront des actualisations de logiciel ou fourniront ces derniers gratuits ?

Le constructeur Peut-il fournir des données publiées pour supporter ses revendications ?

Si vous êtes incertain de n'importe quelles revendications introduites par n'importe quel constructeur, demandez à voir une publication pour valider la revendication. Ceci devrait être rendu disponible. Prenez Garde de ceux qui ne peuvent pas fournir de telles données.

Le constructeur Peut-il fournir des références des instituts de bonne réputation ?

Des Références devraient être recherchées sur trois zones : Performance de l'instrument, la qualité du service et le support, et la facilité de l'interaction avec le constructeur. Chacun Des trois de ces éléments sera d'importance pour vous et votre recherche.

Y A-t-il provision de service et support locale ?

Dans Le Meilleur Des Cas un ingénieur constructeur-qualifié devrait être dans votre pays pour des réponses rapides aux délivrances de support. Sinon, demandez au constructeur de quel support de pays sera fourni.

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

Last Update: 14. June 2013 06:53

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit