Publicaties op Nanoindentation Op Hoge Temperatuur in 2011

Door AZoNano

Inhoudstafel

Inleiding
Nanoindentation Op Hoge Temperatuur - het Belang van Isothermisch Contact
Mechanische Eigenschappen van de Stevige glas-Ceramische Verbinding van de Cel van de Brandstof van het Oxyde bij Hoge Temperaturen
Microcompression en Nanoindentation Op Hoge Temperatuur in Vacuüm
Ongeveer Micro- Materialen

Inleiding

Het jaar 2011 bewees dat nanoindentation op hoge temperatuur een potentieel de groeigebied in materialenwetenschap is. De functie en de verrichting van het instrument NanoTest van Micro Materials Ltd (MML) bij temperaturen tot 750°C zijn reeds lang gevestigd geweest en ook erkend, implicerend dat de uitdaging aan de nanomechanical gemeenschap niet meer in de aanwinst van betrouwbare gegevens is, maar in de interpretatie van de resulterende geproduceerde gegevens.

In 2011, werden talrijke documenten gepubliceerd op het gebied van nanoindentation op hoge temperatuur. Dit artikel zal een samenvatting van het geselecteerde werk van gebruikers van het systeem MML NanoTest verstrekken, dat het enige instrument was om publicaties te veroorzaken die gegevens boven 200°C. kenmerken. Dit die artikel zal précisexperimenten bij temperaturen boven slechts 600°C worden uitgevoerd.

Nanoindentation op hoge temperatuur - het Belang van Isothermisch Contact

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

Een belangrijke kwestie in nanoindentation op hoge temperatuur is stabiliteit van het instrument en de behoefte om afwijking tijdens het testen te verminderen. Dit is belangrijk voor nauwkeurigheid van hardheid en modulusgegevens, en ook voor de gegevens van het lang-duurkruipen.

Een zeer belangrijk nadrukgebied in de laatste jaren is de evaluatie van hittestroom en stabiliteit tijdens de paragraaf zelf geweest, wanneer het indenter materiaal in contact met de steekproef wordt gebracht. Het houdt logische dat de steek diamant moet worden verwarmd evenals de steekproef om isothermisch contact te verzekeren en ongewenste systeeminstabiliteit te verhinderen, en dit document aantoont dit.

De Eindige elementenanalyse modellering werd gebruikt om een kwalitatieve mening van aan te bieden hoe het thermische beeld zich onder diamantindenter zonder het gecontroleerde verwarmen van de diamant ontwikkelt. In het geval van een laag-geleidingsvermogensteekproef zoals gesmolten kiezelzuur, kan de thermische gradiënt onder het indenter uiteinde vrij onbelangrijk zijn, terwijl met een hoog-geleidingsvermogensteekproef zoals goud, slechts een klein gebied van de steekproef thermisch evenwicht met het uiteinde bereikt. Dientengevolge, wordt een zeer steile thermische gradiënt gevormd in de steekproef.

Zulk een thermische gradiënt zal hittestroom tussen de steekproef en indenter onmiddellijk na de indenter bewegingen in de steekproef veroorzaken, veroorzakend ongewenste samentrekkingsuitbreiding van zowel tijdens inkeping, als zo onnauwkeurigheid in meting.

De modeldieresultaten werden door resultaten bevestigd te vergelijken door indenter of onrechtstreeks door contact met de steekproef te verwarmen of een afzonderlijke verwarmer voor indenter (een isothermische contactmethode) te gebruiken worden verkregen.

Het Cijfer 1a toont een nanoindentationkromme op een gouden steekproef bij 300°C wordt verkregen, gebruikend een methode waar de verwarmer onrechtstreeks door verlengd contact met de steekproef voorafgaand aan inkeping die wordt verwarmd. De kromme schijnt om negatief kruipen, met de het leegmaken kromme tentoon te stellen kruisend de ladingskromme. Dit is toe te schrijven aan instrumentenafwijking. De Figuur 1B toont hoe dit kan worden verhinderd door het uiteinde afzonderlijk te verwarmen zodat het contact isothermisch is.

Figuur 1. (Verlaten die) Figures1a toont een nanoindentationkromme op een gouden steekproef bij 300°C wordt verworven, gebruikend een methode waar de verwarmer onrechtstreeks door verlengd contact met de steekproef voorafgaand aan inkeping wordt verwarmd. De kromme schijnt om negatief kruipen, met de het leegmaken kromme tentoon te stellen kruisend de ladingskromme. Dit is als resultaat van instrumentenafwijking. De Figuur (juist) 1B toont hoe dit kan worden vermeden door het uiteinde afzonderlijk te verwarmen zodat het contact isothermisch is.

Resultaten van Nanoindentation werden getoond voor experimenten op gesmolten kiezelzuur bij temperaturen tot 600°C, en onthardden goud bij temperaturen tot 300°C. De resultaten toonden die inkeping zonder afzonderlijke indenter verwarmend veroorzaakte onaanvaardbare thermische storing in het systeem, terwijl de isothermische contactmethode aanvaardbare thermische afwijking handhaafde en waarden van modulus en hardheid toonde die goed met die in de literatuur vergelijkbaar waren.

Mechanische Eigenschappen van de Stevige glas-Ceramische Verbinding van de Cel van de Brandstof van het Oxyde bij Hoge Temperaturen

J. Milhans, D. Li et al

Deze groep bij Technologie van Georgië publiceerde onlangs gegevens NanoTest beschrijvend de mechanische eigenschappen van het stevige materiaal van de de cel glas-ceramische verbinding van de oxydebrandstof, G18. Eigenschappen van de Hardheid, van de modulus en van het kruipen werden onderzocht via diepte-ontdekkende nanoindentation bij kamertemperatuur, en dan bij temperaturen van 550, 650 en 750°C.

De Resultaten bewezen een daling van modulus met stijgende temperatuur, met aanzienlijke daling boven de temperatuur van de glasovergang, terwijl de hardheid over het algemeen met stijgende temperatuur zoals aangetoond in Figuur 2 verminderde.

Figuur 2. De metingen van de Hardheid tonen aan dat verouderend de G18 steekproef voor langere betere stabiliteit.

Gegevens van het Kruipen over 120s bij een maximumlading van 120mN worden verworven toonden anderzijds aan dat het kruipen met stijgende temperatuur steeg, maar verminderden met het verdere verouderen zoals aangetoond in Figuur 3 die.

Figuur 3. Kruipengegevens Op Hoge Temperatuur voor G18 verouderd 4 uren

Uiteinde verwarmen gebruikt door NanoTest verzekert superieure instrumentenstabiliteit zelfs bij deze zeer hoge temperaturen, die dergelijke kruipengegevens toelaten om worden verkregen.

Microcompression en Nanoindentation Op Hoge Temperatuur in Vacuüm

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

Nanoindentation wordt nu gebruikt algemeen als methode om micropillar compressie te bestuderen.

Bij hoge temperaturen is het essentieel in een inerte omgeving testen om oxydatiegevolgen te minimaliseren. Ook, kunnen de onzuiverheden in inerte gassen problemen veroorzaken zodat testen in vacuüm ook kan wenselijk zijn. De gebruikers van NanoTest in Cambridge hebben hun instrument veranderd om het toe te laten om in een luchtledige kamer worden gebruikt, toestaand nanoindentation op hoge temperatuur in een vacuümmilieu.

Door de temperaturen van het indenter uiteinde en de steekproef zorgvuldig te controleren, kon de groep vlakke stempelinkepingen van goud, een goede thermische leider, over verscheidene notulen bij 665°C in vacuüm uitvoeren.

Dit uiteinde het verwarmen vermogen liet ook thermische stabiliteit toe nogmaals in plaats-specifieke microcompressionexperimenten worden opnieuw gevestigd. Dit stond compressie van nikkelsuperalloy micropillars toe tot steekproeftemperaturen van 630°C met minimale niveaus van oxydatie na 48 h. Voorts waren de gemeten modulus Youngs, opbrengst en stroomspanningen verenigbaar met literatuurgegevens.

De mogelijkheden van NanoTest die dit werk het volgende te omvatten mogelijk om maakten:

  • MML NanoTest gebruikt een exclusief horizontaal ladingsmechanisme, van de betekeniselektronika en meting is de hardware vrij van de invloed van hitteconvectie. Dit, gecombineerd met het afzonderlijke verwarmen van zowel steekproef als indenter, verzekert de tribune NanoTest als enige optie voor metingen op hoge temperatuur opmaakt.
  • De Gepatenteerde PID lijncontrole van de het verwarmen mechanismen verzekert uitstekende temperatuurstabiliteit, toelatend de lange tests van het duurkruipen.

Ongeveer Micro- Materialen

Opgezet in 1988, is de Micro Materials Ltd fabrikanten van het innovatieve systeem NanoTest, dat uniek nanomechanical testvermogen aan materialenonderzoekers voor de karakterisering en de optimalisering van dunne films, de deklagen en bulkmaterialen aanbiedt. Het huidige model, werd NanoTest Voordeel gelanceerd op 1 Junist 2011.

Deze informatie is afkomstig geweest, herzien en die van materialen door Micro- Materialen aangepast worden verstrekt.

Voor meer informatie over deze bron, te bezoeken gelieve Micro- Materialen.

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

Last Update: 14. June 2013 09:14

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit