Instrumentos do Teste de Nanomechanical - um Guia dos Compradores

Mohan Ranganathan, Professor, Departamento dos Mecânicos e Sistemas, Escola de Engenharia dos Institutos Politécnicos, Universidade das Excursões, Excursões, 37200, França
Autor Correspondente: ranganathan@univ-tours.fr

Introdução
Que Eu quero medir?
Que materiais Eu quero trabalhar com?
Que são minhas áreas de aplicação principal?
Que nível de precisão Eu preciso?
Quem usará o instrumento?
Sou Eu que aponto publicar dados do instrumento?
São as especificações técnicas tais como a definição etc. da carga importantes?
Que materiais de consumo o instrumento usará?
Que será o custo do apoio da vida do instrumento?
Pode o fabricante fornecer dados publicados para apoiar suas reivindicações?
Pode o fabricante fornecer referências dos institutos respeitáveis?
Há disposição de assistência e apoio local?

Introdução

Os métodos do teste de Nanomechanical tais como o nanoindentation e o nano-risco são agora técnicas bem conhecidas para a caracterização e a optimização de filmes finos, de revestimentos e de estruturas da micro-escala. Há um número de fabricantes, oferecendo muitas variações nas técnicas, e quando se trata de comprar um instrumento, é difícil saber que critérios da avaliação a se usar. Os seguintes são alguns pontos para a consideração, que pode actuar como guia para o ajudar a fazer a melhor escolha para a pesquisa que você deseja se realizar.

Técnica Informação Dada
Nanoindentation Dureza, Módulo, comportamento do Rastejamento
Nano-Risco & desgaste Cargas Críticas, resistência do risco (tempo ou ciclos à falha), informação da fricção.
Nano-Impacto & fadiga Comportamento da Fractura e da fadiga, umedecendo a capacidade, dureza dinâmica da dissipação de energia
Nano-Desgasto Vista sob reciprocar circunstâncias, ciclos e tempo à falha

Que Eu quero medir?

Esta pode parecer uma pergunta óbvia, mas é extremamente importante considerar que informação você precisa de seu sistema. Nanoindentation é talvez o mais comum de todas as técnicas de teste nanomechanical, mas esse sozinho dar-lhe-á a informação que você procura?

Nanoindentation pode ser uma separação mais adicional em métodos quasistatic (referido às vezes como a Profundidade do ` que Detecta o Recorte ou o Teste Provido do Recorte) e dinâmicos. O recorte Quasistatic reserva o momento material de reagir à força que está sendo aplicada a ele. O recorte Dinâmico usa taxas de tensão altas para avaliar a sensibilidade da taxa de tensão. A capacidade Adicional sob a forma das técnicas oscilatórias pode ser oferecida. Estes foram usados no passado para avaliar módulos do armazenamento e da perda dos materiais, em particular polímeros. A precisão e a utilidade destas técnicas têm sido questionadas nos últimos anos e enquanto tais estas técnicas caíram fora do favor.

Que materiais Eu quero trabalhar com?

Os materiais Diferentes exigirão prioridades diferentes em sua escolha do sistema. Os materiais Macios tais como matérias biológicos e polímeros exigirão cargas bastante baixas (tão baixo quanto 30ìN) e porque tal sua definição da carga será importante. Para uns materiais muito mais duros tais como o desgaste - revestimentos resistentes, definição da força - quando ainda da importância - seja menos de uma edição. As cargas exigidas para revestimentos tais como esta (até 500mN) exigem um sistema robusto e exacto da carga. Uns revestimentos Mais Grossos e os materiais funcional classificados precisarão uma escala larga da carga.

Se o sistema é medir uma escala dos materiais do muito duro ao muito macio, a seguir o instrumento deve demonstrar ambos os traços acima. Alguns fabricantes oferecem um sistema dinâmico da definição, permitindo que meçam a escala da carga máxima (30ìN a 500mN) sem a perda de definição na gama mais baixa da escala da carga.

Que são minhas áreas de aplicação principal?

É extremamente importante que suas indicações da caracterização de materiais ou do programa de optimização as condições de trabalho que da real-vida seu material considerará no serviço. Muitos materiais trabalharão somente em circunstâncias ambientais, assim que as circunstâncias fornecidas pelo sistema médio do recorte bastarão. Contudo, muitos materiais trabalharão em uma variedade de circunstâncias, tais como a taxa de tensão alta, na alta ou baixa temperatura, em gáss inertes, sob a umidade diferente ou sob líquidos. As propriedades Mecânicas mudarão extremamente sob cada um destas circunstâncias, assim que para resultados os melhores testar sob estas condições é extremamente útil.

Que nível de precisão Eu preciso?

Se o instrumento deve ser usada como uma consistência da ferramenta do QA então um pouco do que a precisão está exigida. Contudo, se este para ser um instrumento dedicado do R&D, consistência e precisão é chave. Aspectos fulcrais a considerar:

Tracção do Instrumento: A tracção do Instrumento tem dois componentes principais - tracção eletrônica e tracção térmica. A Maioria de sistemas da parte alta usam a eletrônica excelente, significando que a tracção térmica é normalmente a diferença principal entre seu desempenho. A tracção do Instrumento é cotada normalmente em nm/s. Devido às profundidades pequenas que estão sendo medidas com estas técnicas que do nanoscale esta figura precisa de estar o mais baixo possível, certamente abaixo do Fabricante 0.005nm/s. deve ser pedido para demonstrar a tracção de seu instrumento durante um período de tempo do grupo usando o silicone fundido, uma amostra de referência aceitada.

Quem usará o instrumento?

É o instrumento a ser usado por um grupo do especialista, ou será em uma facilidade central onde esteja disponível a um número de usuários? Que nível de experiência os usuários têm? O Que Quer Que a resposta, o sistema deve ser fácil de usar, ao oferecer alguma flexibilidade do projecto da experiência. Idealmente uma demonstração de sistema (no modelo actual) deve estar disponível antes da compra para avaliar isto.

Sou Eu que aponto publicar dados do instrumento?

Nanoindentation como uma técnica é bem conhecido, e uma medida rotineira para a avaliação dos revestimentos e de filmes finos. Conseqüentemente quando ainda muito relevantes, tais medidas são já não de ponta. Conseqüentemente, se você pode indicar alguma diferenciação ou inovação em sua pesquisa, as publicações talvez serão aceitadas mais prontamente. As Combinações de técnicas, tais como o recorte de alta temperatura, ou os dados do recorte e do impacto, dão uma borda a sua pesquisa como apresentará uma imagem muito mais completa de seu desempenho material, e dão à comunidade algo novo.

São as especificações técnicas tais como a definição etc. da carga importantes?

Absolutamente, porém não são a coisa a mais importante. Ao medir nesta escala, a definição é chave. Contudo, outros aspectos tais como a tracção térmica podem tornar uma figura da definição da carga sem sentido. Os assoalhos do Ruído são uma outra tal especificação. O Fabricante tende a cotar especificações teóricas, assim que é mais significativo ver o que pode realmente conseguir na prática.

Além Disso, quando a precisão e a definição forem naturalmente importantes, os papéis não são publicados na força da precisão da aplicação da carga. Conseqüentemente é importante ser conduzido pela técnica ou pela aplicação um pouco do que por uma comparação das especificações.

Que materiais de consumo o instrumento usará?

O custo da Vida do instrumento é importante, e assim que é útil obter uma ideia deste antes de comprar. Peça seu fabricante uma tabela de preços para seus indenters, e alguns materiais de consumo que o sistema puder precisar na operação normal.

Que será o custo do apoio da vida do instrumento?

Seu fabricante cobrá-lo-á para o apoio do email e do telefone? Cobrarão para actualizações de software ou fornecerão estes gratuitamente?

Pode o fabricante fornecer dados publicados para apoiar suas reivindicações?

Se você é incerto de quaisquer reivindicações feitas por qualquer fabricante, peça para ver uma publicação para validar a reivindicação. Isto deve ser feito disponível. Ter cuidado com aqueles que não podem fornecer tais dados.

Pode o fabricante fornecer referências dos institutos respeitáveis?

As Referências devem ser procuradas em três áreas: Desempenho do instrumento, qualidade de assistência e apoio, e facilidade da interacção com o fabricante. Todos Os três destes itens serão da importância a você e a sua pesquisa.

Há disposição de assistência e apoio local?

Idealmente um coordenador fabricante-treinado deve estar em seu país para respostas rápidas às edições do apoio. Se não, pergunte ao fabricante que apoio do país será fornecido.

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

Last Update: 14. June 2013 07:14

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