Nanomechanical Test - Variation i Materialeegenskaber med temperatur

Ved AZoNano Editors

Indholdsfortegnelse

Indledning

Egenskaber af materialer viser betydelige variationer med ændringer i temperaturen. Mens der karakteriserer eller udvikle materialer eller belægninger, som skal anvendes i høje temperaturer, skal teste betingelser forsøge at efterligne de betingelser, der vil blive stødt på i driftsforhold.

NanoTest Vantage

Det NanoTest Vantage systemet fra Micro Materialer kombinerer flere nanomechanical test-teknikker i et enkelt instrument. Den kan også fungere ved temperaturer op til 750 ° C, hvilket betyder, at det bliver brugt i stigende grad til at karakterisere høj temperatur og høj ydeevne materialer og komponenter såsom flyskrog og flyelektronik på tværs af luftfartsindustrien.

NanoTest Vantage Hot Stage

Det varme fase af NanoTest Vantage giver mulighed for følgende operationer, der skal udføres ved temperaturer omkring 750 ° C. Operationerne er angivet nedenfor:

• Nanoindentation
• Nano-ridser og slitage
• Nano-effekt og træthed

NanoTest Vantage Kolde Stage

Den kolde fase af NanoTest Vantage giver mulighed for følgende operationer skal udføres ved temperaturer ned til -30 ° C. Operationerne er angivet nedenfor:

• Nanoindentation
• Nano-ridser og slitage

Den Nanotest Høj temperatur Stage

Den horisontale læsning design NanoTest Vantage er afgørende for præcis og pålidelig test ved høje temperaturer. Konfigurationen er vist i figur 1.

Figur 1. Skematisk af den høje temperatur fase af Nanotest Vantage.

Funktioner i den varme fase er bl.a.:

• Vandret læsning - varmen ikke flyde ind i lastning hovedet eller dybden måling følere placeret til venstre for sonden.
• Thermo kontakt - separat opvarmning af prøven og sonde til at sikre varmestrøm ikke finder sted i løbet af indrykning.
• Meget lokal opvarmning sikrer instrument stabilitet
• Tidsafhængig målinger - Mens måling af høje temperaturer, er der ingen væsentlig termiske afdrift, og det bliver muligt at udføre længere varighed tests såsom indrykning creep tests.
• Ikke-ambient gasser - Temperaturen kontrolleret miljø eller udrensning Kammer NanoTest Vantage giver et udvalg af den omgivende atmosfære og den kraftigt reducerer oxidation af prøver.

Brug Forudsigelse af PVD Coatings for High Speed ​​Turning

Figur 2 viser høj temperatur indrykning af PVD belægninger og hårdhed / modulus ratio, der har stor indflydelse på slid i en række tribologiske situationer. Nanoindentation på PVD belægninger viser, hvorfor TiAlN overhaler TiCN i høj hastighed dreje på trods af at have en lavere hårdhed værdi ved stuetemperatur.

Figur 2. Højtemperatur hårdhed / modulus ratio for PVD TiAlN og PVD TiCN.

Krybning stamme af Ti6Al4V

Figur 3 viser, at krybe pres på Ti6Al4V er betydeligt højere ved 650 º C end ved 25 ⁰ C og at der i høj hastighed opskæringen, er slidstyrke og levetid belagt skærende værktøjer stærkt korreleret med deres høje temperaturer mekaniske egenskaber.

Figur 3. Krybning-stammen adfærd Ti6Al4V ved 25 ° C og 650 ° C.

Den Nanotest Cold Stage

Den NanoTest kolde fase bruger tre trin Peltier køling stadier på både prøven og indrykning, som sikrer isotermisk kontakt under test. En miljø-kabinet bruges til at overvåge de omgivende forhold, der omgiver testområdet.

Nano-Scratch Afprøvning af DLC Coating til -30 ° C

Der er en betydelig variation af belægning karakteristika med en ændring i temperaturen. Den venstre-side Figuren viser en ridse spor oprettet ved stuetemperatur, der viser nogle plastik skade, men ingen kritiske fejl. Figuren til højre viser det samme bunden udført ved -30 º, og viser manglende langs bunden sporet. Ridser løber fra højre mod venstre på hvert billede.

Figur 4. Nano scratch afprøvning af diamiond som kulstof belægning ved stuetemperatur (øverst) og ved -30 ° C (nederst).

Konklusioner

Den NanoTest Vantage er i stand til drift ved høje temperaturer samt ved lave temperaturer og kan udføre operationer som nanoindentation, nano-ridser og slid. Nano-virkning og træthed er kun udføres ved høje temperaturer. Brug forudsigelse af PVD belægninger samt krybe stamme af Ti6Al4V kan bestemmes ved hjælp af instrumentet.

Om Micro Materialer

Etableret i 1988 Micro Materials har løbende været på forkant med innovation, med vores banebrydende tilgang fører til tre verdensnyheder:

• Den første kommercielle nanoskala indvirkning tester, for erosive slid, sejhed og kontakt træthed.
• Den første kommercielle høj temperatur nanoindentation fase, der kan nå temperaturer op til 750 ° C.
• Den første flydende celle, så test af prøver, der er helt nedsænket i en væske.

Micro Materialer tilvejebringe innovative, alsidige nanomechanical test instrumentering, og reagere på udviklingen i applikationer som reaktion på kundernes og markedets behov. Integritet, pålidelighed og præcision af vores udstyr er af afgørende betydning, som det er vores forhold til vores brugere.

Denne information er skovet, revideret og tilpasset fra materialer leveret af Micro Materials.

For mere information om denne kilde, kan du besøge Micro Materials