Veröffentlichungen auf Hoher Temperatur Nanoindentation im Jahre 2011

Durch AZoNano

Inhaltsverzeichnis

Einleitung
Hohe Temperatur Nanoindentation - die Bedeutung des IsothermalKontaktes
Mechanische Eigenschaften Feste des Oxid-Brennstoffzelle-Glas-Keramischen Verschlusses an den Hohen Temperaturen
Hohe Temperatur Microcompression und Nanoindentation im Vakuum
Über MikroMaterialien

Einleitung

Das Jahr 2011 prüfte, dass nanoindentation der hohen Temperatur ein möglicher Wachstumsbereich in der Materialwissenschaft ist. Die Funktion und die Operation des NanoTest-Instrumentes von Micro Materials Ltd (MML) bei den Temperaturen bis zu 750°C ist gut eingerichtet gewesen und ist auch erkannt worden und, dass die Herausforderung zur nanomechanical Gemeinschaft nicht mehr in der Datenerfassung von zuverlässigen Daten ist, aber in der Interpretation der resultierenden vorgelegten Daten bedeutet.

Im Jahre 2011 wurden zahlreiche Papiere im Bereich von nanoindentation der hohen Temperatur veröffentlicht. Dieser Artikel setzt eine Zusammenfassung der ausgewählten Arbeit von den Benutzern der Anlage MML NanoTest fest, die das einzige Instrument war, zum von den Veröffentlichungen zu produzieren, die Daten über 200°C. kennzeichnen. Dieser Artikel wird précis Experimente, die bei den Temperaturen über nur 600°C durchgeführt werden.

Hochtemperatur-Nanoindentation - die Bedeutung des IsothermalKontaktes

N.M. Everitt, M.I. Davies u. J.F. Smith

Ein wichtiges Thema im nanoindentation der hohen Temperatur ist Stabilität des Instrumentes und des Bedarfs, Antrieb während der Prüfung zu verringern. Dieses ist für Genauigkeit von Härte und von Moduldaten und auch für Langdauer Ausdehnungsdaten wichtig.

Ein Schlüsselfokusbereich in den letzten Jahren ist die Bewertung von Wärmestrom und von Stabilität während des Einzuges selbst gewesen, wenn das Zahnwalzenmaterial in Kontakt mit der Probe geholt wird. Er ist logisches sinnvoll, dass der Diamant erhitzt sowie die Probe sein muss, zwecks Isothermalkontakt sicherzustellen und unerwünschte Anlageninstabilität zu verhindern, und dieses Papier zeigt dieses.

Die Finit-Element-Methoden-Formung wurde verwendet, um anzubieten eine qualitative Ansicht von, wie die thermische Abbildung unter einer Diamantzahnwalze ohne esteuerte Heizung des Diamanten sich entwickelt. Im Falle einer Niedrigleitfähigkeit Probe wie fixiertes Silikon, kann die thermische Steigung unterhalb der Zahnwalzenspitze verhältnismäßig unbedeutend sein, während mit einer Hochleitfähigkeit Probe wie Gold, nur eine kleine Region der Probe thermisches Gleichgewicht mit der Spitze erreicht. Infolgedessen wird eine sehr steile thermische Steigung in der Probe gebildet.

Solch Eine thermische Steigung verursacht Wärmestrom zwischen die Probe und die Zahnwalze, sofort nachdem die Zahnwalze in die Probe sich bewegt und unerwünschte Kontraktionsreihenentwicklung beider während der Einrückung und folglich der Ungenauigkeit im Maß verursacht.

Die vorbildlichen Ergebnisse wurden validiert, indem man die Ergebnisse verglich, die indem man indirekt die Zahnwalze entweder durch Kontakt mit der Probe heizte oder eine unterschiedliche Heizung für die Zahnwalze erzielt werden, verwendete (eine Isothermalkontaktmethode).

Abbildung 1a zeigt eine nanoindentation Kurve an, die auf einer Goldprobe an 300°C, unter Verwendung einer Methode erreicht wird, in der die Heizung indirekt durch verlängerten Kontakt mit der Probe vor Einrückung geheizt wird. Die Kurve scheint, negative Ausdehnung aufzuweisen, wenn die aus dem Programm nehmende Kurve die Ladenkurve kreuzt. Dieses liegt am Instrumentantrieb. Abbildung 1b zeigt, wie dieses verhindert werden kann, indem man separat die Spitze heizt, damit Kontakt Isothermal ist.

Abbildung 1. Figures1a (gelassen) zeigt eine nanoindentation Kurve, die auf einer Goldprobe an 300°C, unter Verwendung einer Methode erworben wird, in der die Heizung indirekt durch verlängerten Kontakt mit der Probe vor Einrückung geheizt wird. Die Kurve scheint, negative Ausdehnung aufzuweisen, wenn die aus dem Programm nehmende Kurve die Ladenkurve kreuzt. Dieses ist infolge des Instrumentantriebs. Abbildung 1b (recht) zeigt, wie dieses vermieden werden kann, indem man separat die Spitze heizt, damit Kontakt Isothermal ist.

Nanoindentations-Ergebnisse wurden für Experimente auf fixiertem Silikon bei den Temperaturen bis zu 600°C gezeigt und Gold bei den Temperaturen bis zu 300°C. temperten. Die Ergebnisse zeigten, dass Einrückung ohne unterschiedliche Zahnwalzenheizung unannehmbare thermische Störung in der Anlage produzierte, während die Isothermalkontaktmethode annehmbaren thermischen Antrieb beibehielt und Werte des Moduls und der Härte anzeigte, die gut mit denen in der Literatur verglichen.

Mechanische Eigenschaften Feste des Oxid-Brennstoffzelle-Glas-Keramischen Verschlusses an den Hohen Temperaturen

J. Milhans, D. Li et al.

Diese Gruppe an Georgia-Technologie veröffentlichte vor kurzem NanoTest-Daten, welche die mechanischen Eigenschaften des Glas-keramischen Verschlussmaterials der festen Oxidbrennstoffzelle, G18 beschreiben. Härte, Modul und Ausdehnungseigenschaften wurden über Tiefe-ermittlendes nanoindentation bei Zimmertemperatur und dann bei den Temperaturen von 550, von 650 und von 750°C. nachgeforscht.

Ergebnisse prüften eine Abnahme am Modul bei Zunahme der Temperatur, mit beträchtlicher Abnahme über der Glasübergangstemperatur, während Härte sich im Allgemeinen bei Zunahme der Temperatur wie in Abbildung 2. gezeigt verringerte.

Abbildung 2. Härtemessungen zeigen dieser Aushärtung die Probe G18 für längere verbesserte Stabilität.

Die Ausdehnungsdaten, die über 120s an einem Höchstlast von 120mN erworben wurden, zeigten dass die Ausdehnung, die bei Zunahme der Temperatur erhöht wurde, aber andererseits mit weiterer Aushärtung wie in Abbildung 3. gezeigt verringert war.

Abbildung 3. Ausdehnungsdaten der Hohen Temperatur für G18 alterte 4 Stunden lang

Die Spitzenheizung, die vom NanoTest verwendet wird, stellt überlegene Instrumentstabilität sogar an diesen hohen Temperaturen sicher und erlaubt, dass solche Ausdehnungsdaten erhalten werden.

Hohe Temperatur Microcompression und Nanoindentation im Vakuum

S. Korte, R.J. Stearn, J. Wheeler, W.J. Clegg

Nanoindentation wird jetzt geläufig als Methode des Studierens von micropillar Drucklufterzeugung verwendet.

An den hohen Temperaturen ist es wesentlich, in einer trägen Umgebung zu prüfen, um Oxidationseffekte herabzusetzen. Auch Verunreinigungen in den Edelgasen können Probleme, damit die Prüfung verursachen im Vakuum wünschenswert auch sein kann. NanoTest-Benutzer in Cambridge haben ihr Instrument geändert, um zu erlauben, dass es in einer Unterdruckkammer verwendet wird und nanoindentation der hohen Temperatur in einer Vakuumumgebung erlaubt.

Indem sie sorgfältig die Temperaturen der Zahnwalzenspitze und der Probe steuerte, war die Gruppe in der Lage, flache Lochereinrückungen des Goldes, ein guter Wärmeleiter, in einigem Protokoll an 665°C im Vakuum durchzuführen.

Diese Spitzenheizungsfähigkeit erlaubte auch, dass Wärmebeständigkeit noch einmal in Site-spezifischen microcompression Experimenten wieder hergestellt wird. Dieses erlaubte Drucklufterzeugung von Nickelsuperlegierung micropillars bis zu den Beispieltemperaturen von 630°C mit minimalen Niveaus der Oxidation nach 48 H. Außerdem waren der gemessene Jungemodul, der Ertrag und die Fließspannungen mit Literaturdaten in Einklang.

NanoTest-Fähigkeiten, die diese Arbeit das, folgende zu enthalten ermöglichten:

  • Das MML NanoTest verwendet eine exklusive Vorrichtung des horizontalen Ladens, Bedeutungselektronik und Maßkleinteile sind vom Einfluss der Konvektion frei. Dieses, kombiniert mit der unterschiedlichen Heizung der Probe und der Zahnwalze, stellen lässt das NanoTest als die einzige Option für Maße der hohen Temperatur heraus stehen sicher.
  • Patentierte PID-Regelkreisregelung der Heizungsvorrichtungen stellt ausgezeichnete Temperaturbeständigkeit sicher und aktiviert lange DauerZeitstandversuche.

Über MikroMaterialien

Temperatur Festgelegt, sind Micro Materials Ltd Hersteller der innovativen NanoTest-Anlage, die eindeutige nanomechanical Prüfungsfähigkeit Materialforschern für die Kennzeichnung und die Optimierung von Dünnfilmen, von Beschichtungen und von Massenmaterialien anbietet. Das aktuelle Baumuster, das Günstige NanoTest wurde 2011 am 1. Junist gestartet.

Diese Informationen sind Ursprungs- angepasst gewesen, wiederholt und von den Materialien, die von den MikroMaterialien bereitgestellt werden.

Zu mehr Information über diese Quelle, besuchen Sie bitte MikroMaterialien.

Date Added: Feb 8, 2012 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 09:21

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