AR 
EN 
ES 
DE 
FR 
IT 
ZH 
JA 
PT 
TR 
KO 
PL 
متقدم
حجم صغير
قابل للتعديل
منصة كبيرة
nanoindentation
نظرة عامة على Nanoindentation
تعد تقنية Nanoindentation أداة قوية لتوصيف الخواص الميكانيكية للمواد بمقاييس صغيرة الطول. إنه يمكّن الباحثين من قياس وتحليل خصائص المواد مثل الصلابة ومعامل المرونة وصلابة الكسر وقوة الخضوع والتعب بدقة ودقة غير مسبوقة. يوفر Nanoindentation أيضًا وسيلة مهمة لمحاكاة ظروف العالم الحقيقي مثل درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة أو السائل أو الرطوبة أو البيئات الفراغية. تتوفر أنواع مختلفة من إندينتر لاستيعاب أشكال وأحجام العينات المختلفة مع تحقيق نتائج متسقة عبر مجموعة واسعة من المواد بما في ذلك البوليمرات والمعادن والمواد المركبة والسيراميك.
جدول المحتويات
هل حصلت على الاسئلة؟
حدود اختبارات المسافة البادئة التقليدية
اختبارات المسافة البادئة التقليدية محدودة في قدرتها على قياس خصائص المواد بمقاييس صغيرة الطول. كما أنها لا تقدم نتائج دقيقة ودقيقة للمواد ذات الأشكال والأحجام المختلفة، وكذلك المركبات المعقدة أو السيراميك. تعد تقنية Nanoindentation طريقة اختبار أكثر تقدمًا توفر للباحثين القدرة على قياس وتحليل خصائص المواد مثل الصلابة ومعامل المرونة وصلابة الكسر وقوة الخضوع والتعب بدقة أكبر من اختبارات المسافة البادئة التقليدية. كما أنه قادر على محاكاة ظروف العالم الحقيقي مثل درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة أو السائل أو الرطوبة أو البيئات الفراغية. يمكن استخدام أنواع مختلفة من إندينتر لاستيعاب أشكال وأحجام العينات المختلفة مع الاستمرار في تقديم نتائج متسقة عبر مجموعة واسعة من المواد بما في ذلك البوليمرات والمعادن والمواد المركبة والسيراميك.
مزايا النانو
تعد تقنية Nanoindentation أداة قوية لتوصيف المواد على مقياس النانومتر. فهو يوفر للباحثين مجموعة متنوعة من المزايا مقارنة باختبارات المسافة البادئة التقليدية، بما في ذلك قدر أكبر من الدقة والدقة عند قياس خصائص المواد مثل الصلابة، ومعامل المرونة، وصلابة الكسر، وقوة الخضوع والتعب. يوفر Nanoindentation أيضًا المرونة فيما يتعلق باختيار نوع المسافة البادئة لاستيعاب أشكال وأحجام العينات المختلفة مع الاستمرار في تقديم نتائج متسقة عبر مجموعة واسعة من المواد بما في ذلك البوليمرات والمعادن والمواد المركبة والسيراميك. علاوة على ذلك، فهو يسمح بمحاكاة ظروف العالم الحقيقي مثل البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة، أو اختبار غمر السائل أو التعرض للرطوبة/الفراغ. على هذا النحو، أصبحت تقنية النانو أداة لا تقدر بثمن لتقييم سلوك المواد بدقة على المستوى النانوي.
مزايا مشغل NANOVEA Piezo مع مستشعرات الحمل والعمق المستقلة مقابل مشغل الملف
يتفوق مشغل NANOVEA Piezo المزود بمستشعرات الحمل والعمق المستقلة على مشغلات الملفات التقليدية بعدة طرق. يستخدم هذا النظام مداخن كهرضغطية قادرة على توليد قوى عالية بدقة نانومترية. توفر المحركات الانضغاطية تحكمًا وإمكانية تكرار نتائج أفضل نظرًا لقدرتها على قياس الحمل والإزاحة في الوقت الفعلي، مما يسمح بإجراء تعديلات دقيقة أثناء الاختبارات. بالإضافة إلى ذلك، تتميز المحركات الانضغاطية بمستويات ضوضاء أقل بكثير من المحركات اللولبية، مما يسمح بإجراء قياسات أكثر دقة.
دقة المسافة البادئة
خلية تحميل مضغوطة
دقة المسافة البادئة
خلية تحميل مضغوطة
اكتشف اختبار النانو
مع أجهزة اختبار NANOVEA الميكانيكية
ميزات برنامج NANOVEA Nanoindentation
- وصفات
- تصدير البيانات الأولية والصور
- عرض الوقت الحقيقي
- التقارير التلقائية
- دعم متعدد اللغات
- قارن المنحنيات والنتائج على نفس العينات أو العينات المتعددة
- DMA والتصلب المستمر
- تحميل التحكم في العمق الحقيقي وتحميل ردود الفعل
NANOVEA أتمتة Nanoindentation المتقدمة
- FastMap: رسم خرائط الصلابة ومعامل المرونة (3 ثوانٍ لكل مسافة بادئة)
- أداة تحديد خريطة Broadview: رسم الخرائط المتقدم على الصورة المخيطة
- اختبار آلي متعدد العينات (يتعامل مع تباين الارتفاع حتى 50 مم
- نظام Navigation Plus: تصوير سهل الاستخدام للملاحة السطحية
- نهج سريع ، كشف السطح التلقائي والتحليل التلقائي
- أدوات معايرة سهلة مباشرة للحمل والعمق
- وظيفة منطقة المسافة البادئة الفردية (براءة الاختراع الأوروبية رقم 3076153)
- فحص جودة قابل للقياس الكمي للإيندينتر (براءة الاختراع الأوروبية رقم 3076153)
- المعالج (في انتظار براءة الاختراع): مولد معلمات الاختبار التلقائي
- وصفات قابلة للحفظ لجميع وحدات الماكرو المبرمجة
المعايير
تجري Nanovea اختبار الخدش وفقًا للمعايير المعمول بها ، مما يضمن نتائج دقيقة وموثوقة لتقييم الخواص الميكانيكية للمواد ، مع تقديم حلول اختبار مخصصة مصممة للتطبيقات الفريدة.
- ASTM E384 – طريقة الاختبار القياسية لصلابة المواد ذات التعقيد الدقيق للمواد
- ASTM G171 - طريقة الاختبار القياسية لصلابة المواد عند الخدش باستخدام القلم الماسي
- ASTM E2546 - الممارسة القياسية لاختبار المسافة البادئة الآلية
- ASTM B933 – طريقة الاختبار القياسية لصلابة التعويم الدقيق لمواد تعدين المساحيق (PM)
- ASTM D4065 – الممارسة القياسية للبلاستيك: الخواص الميكانيكية الديناميكية: التحديد وتقرير الإجراءات
- ISO 14577 – المواد المعدنية – اختبار المسافة البادئة الآلية للصلابة ومعلمات المواد
- DIN 50359 – اختبار الصلابة العالمي للمواد المعدنية – معايرة الكتل المرجعية
محاكاة ظروف العالم الحقيقي
درجة الحرارة العالية والمنخفضة، السائل، الرطوبة والفراغ
أصبح اختبار Nanoindentation تقنية أساسية لدراسة الخواص الميكانيكية للمواد المختلفة على نطاقات صغيرة. ومع ذلك، فإن دقة مثل هذه الاختبارات تعتمد على محاكاة ظروف العالم الحقيقي. هذا هو المكان الذي تلعب فيه محاكاة درجات الحرارة العالية والمنخفضة والبيئات السائلة والفراغ. ولهذه العوامل تأثير كبير على الخواص الميكانيكية للمواد قيد الدراسة. على سبيل المثال، يمكن أن يوفر اختبار درجات الحرارة المنخفضة نظرة ثاقبة لسلوك المواد في درجات الحرارة المبردة، وهو أمر مناسب للعديد من التطبيقات الصناعية والفضائية. وبالمثل، فإن دراسة المواد في البيئات الرطبة والسائلة يمكن أن تحاكي الظروف التي قد تواجهها المواد في التطبيقات البيولوجية. لذلك، من الضروري دمج عوامل العالم الحقيقي هذه أثناء اختبار التحسس النانوي لتعزيز دقتها والحصول على فهم أفضل لأداء المواد وسلوكها.
تقنيات القياس والتحليل في Nanoindentation
Nanoindentation هي تقنية متعددة الاستخدامات تسمح للباحثين بتحليل خصائص المواد المختلفة على مقياس النانو. تشمل الخصائص التي تم تحليلها أثناء عملية التعرية النانوية الصلابة ومعامل المرونة وعلاقتها بدرجة الحرارة أو الرطوبة. تم أيضًا فحص الزحف، واسترخاء الضغط تحت الحمل الثابت والتحكم في العمق، ومنحنيات الإجهاد والانفعال المستمدة من الصلابة المستمرة (CSM) ودورات الأحمال المتعددة. ويمكن دراسة خصائص أخرى مثل عمق الاسترداد، ونسبة الاستعادة، ومعامل الفقد والتخزين، وصلابة الكسر، وقوة الخضوع، والضغط.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام تقنية النانو لدراسة التعب، ومقاومة الثقب، والتصاق الالتصاق، والتحليل الميكانيكي الديناميكي (DMA) عن طريق إجراء عمليات مسح التردد ودرجة الحرارة. تعتبر صلابة مارتنز مقابل العمق، والتشوهات البلاستيكية والمرنة، وصلابة فيكرز البصرية من بين الخصائص الأخرى التي يمكن تقييمها من خلال التسنن النانوي. هذه المجموعة الواسعة من الخصائص تجعل من تقنية النانو أداة قوية لتوصيف المواد وفهم سلوكها في ظل ظروف مختلفة.
الصلابة ومعامل المرونة
اختبار Nanoindentation هو تقنية تستخدم لقياس الخواص الميكانيكية للمادة على مقياس النانو. هناك معلمتان رئيسيتان تم الحصول عليهما من اختبار التآكل النانوي وهما الصلابة ومعامل المرونة. تشير الصلابة، في هذا السياق، إلى مقاومة المادة للتشوه البلاستيكي الناتج عن المسافة البادئة. من ناحية أخرى، يصف المعامل المرن قدرة المادة على مقاومة التشوه المرن. يمكن لهذين المقياسين معًا أن ينتجا معلومات مهمة حول السلوك الميكانيكي للمادة، خاصة عند مقاييس الطول الصغيرة حيث قد لا تكون طرق الاختبار الميكانيكية التقليدية قابلة للتطبيق. هذه القيم لها تأثير كبير على خصائص المادة في مختلف التطبيقات، بما في ذلك أداء الطلاءات والأغشية الرقيقة وغيرها من المواد ذات البنية النانوية.
كسر صلابة
تعد متانة الكسر جانبًا مهمًا في علوم المواد، خاصة في مجال اختبار التآكل النانوي. تقيس هذه المعلمة مقاومة المادة لبدء التشقق والانتشار في ظل ظروف تحميل محددة. في عالم تكنولوجيا النانو، حيث أصبحت المواد أصغر حجمًا وأكثر تعقيدًا، أصبح فهم مدى صلابة المواد ضد الكسر أكثر أهمية من أي وقت مضى. يعد اختبار Nanoindentation تقنية مستخدمة على نطاق واسع لقياس صلابة الكسر، حيث أنه يوفر نظرة ثاقبة للبنية النانوية للمادة والسلوك الميكانيكي على مقاييس دون الميكرون. من خلال تطبيق حمل محدد على إندينتر على نطاق نانوي، يمكن للمرء ملاحظة تكوين الشقوق وانتشارها في المادة، مما يؤدي إلى الحصول على معلومات قيمة حول صلابة الكسر.
قوة الخضوع والتعب
الزحف والاسترخاء
يعد الزحف والاسترخاء من الخصائص الميكانيكية المهمة التي يمكن قياسها أثناء اختبار التآكل النانوي. يشير الزحف إلى التشوه التدريجي للمادة بمرور الوقت بسبب الحمل الثابت، بينما يشير الاسترخاء إلى انخفاض الضغط بمرور الوقت تحت ضغط ثابت. يمكن تحليل هاتين الخاصيتين من خلال اختبار التحسس النانوي، مما يسمح للباحثين بفهم سلوك المواد بشكل أفضل في ظل ظروف مختلفة.
قياس الإجهاد والانفعال
يعد قياس الإجهاد والانفعال جزءًا لا يتجزأ من عملية اختبار المسافة النانوية، مما يوفر معلومات قيمة حول سلوك تشوه العينة تحت الحمل المطبق. الإجهاد هو القوة لكل وحدة مساحة تتعرض لها العينة، في حين أن الإجهاد هو التشوه الناتج. معًا، يقدمون نظرة ثاقبة لسلوك المادة، بما في ذلك الصلابة والصلابة. في اختبار التحسس النانوي، تعد القدرة على قياس الضغط والانفعال بدقة أمرًا بالغ الأهمية لفهم استجابة المادة للقوى الخارجية والتنبؤ بها.
معامل الخسارة والتخزين
وأخيرًا، هناك معلمتان مهمتان أخريان يمكن استخلاصهما من اختبار التداخل النانوي وهما معامل الخسارة ومعامل التخزين. معامل الفقد هو مقياس للطاقة المتبددة أثناء التشوه ويرتبط بقدرة المادة على تخفيف الاهتزازات. من ناحية أخرى، يعد معامل التخزين مقياسًا للطاقة المخزنة أثناء التشوه ويرتبط بصلابة المادة. توفر هذه الخصائص معًا معلومات حيوية للباحثين حول الخصائص المرنة واللزوجة المرنة للمواد.
ومن خلال الحصول على قياسات دقيقة ودقيقة للمعلمات الموصوفة، يمكن للباحثين والمهندسين تصميم وتحسين المواد التي تلبي المتطلبات الميكانيكية المحددة.
أنواع إندينتر
يعد اختبار Nanoindentation أداة قيمة للباحثين الذين يسعون لقياس الخواص الميكانيكية للمواد الصغيرة للغاية. باستخدام أنواع مختلفة من المسافات البادئة، يمكن للباحثين قياس صلابة المواد وخصائصها الأخرى بدقة ودقة. غالبًا ما يتم استخدام المسافات البادئة فيكرز وبيركوفيتش لقياس الصلابة ومعامل المرونة على مجموعة واسعة من المواد الناعمة والصلبة. يكون فيكرز أكثر مقاومة للأحمال العالية ويتمتع بيركوفيتش بحساسية أكبر للطبقات الرقيقة. يمكن استخدام الزاوية المكعبة عند قوى أقل لقياس صلابة الكسر ويتم استخدام المسافات البادئة المخروطية الكروية على المعادن اللينة والمواد البلاستيكية. توفر المسافات البادئة المخروطية الكروية أيضًا اتصالاً أوسع عند قياس المواد ذات المسامية العالية. إن المسافة البادئة لـ Knoop تشبه المسافة البادئة لـ Vickers ولكنها ممدودة في الشكل. وهذا يسمح بقياس اختلاف الاتجاه في الصلابة عندما تحتوي المواد على ألياف على سبيل المثال. تعتبر المسافات البادئة المسطحة رائعة لسحق الجزيئات الصغيرة أو لقياس قوة الخضوع النهائية لمجموعة واسعة من المواد. يمكن استخدام الماس السكين الخاص لاختبار فشل الأجزاء الأسطوانية مثل الألياف الضوئية. يتمتع كل إندينتر بخصائصه الفريدة، ويجب على الباحثين أن يختاروا بعناية الخصائص المناسبة لتطبيقهم المحدد لضمان الحصول على بيانات دقيقة ودقيقة. يعد اختبار Nanoindentation طريقة قوية تعد بتقديم بيانات تحليلية قيمة لعمليات البحث، مما يسمح بإجراء قياسات أكثر دقة للخواص الميكانيكية للمواد.
خاتمة
في الختام، تعد تقنية النانو أداة قوية لقياس وتحليل خصائص المواد على المستوى الذري. إنه يوفر العديد من المزايا مقارنة باختبارات المسافة البادئة التقليدية نظرًا لدقته العالية. مع وجود عدد كبير من المتغيرات ومعلمات الاختبار، قد يكون من الصعب اختيار المجموعة المناسبة لتطبيقك من أجل ضمان نتائج دقيقة. لحسن الحظ، يمكن لممثلي NANOVEA ذوي المعرفة تقديم إرشادات حول اختيار تقنيات القياس والتحليل المناسبة، بالإضافة إلى محاكاة ظروف العالم الحقيقي مثل درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة والسوائل والرطوبة والفراغ. استفد من الدردشة المباشرة الآن، أو استخدم نموذج الاتصال للحصول على استشارة أكثر تعمقًا. نتطلع الى الاستماع منك قريبا!
