{"id":8556,"date":"2020-07-01T17:51:05","date_gmt":"2020-07-01T17:51:05","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=8556"},"modified":"2023-11-13T23:22:00","modified_gmt":"2023-11-13T23:22:00","slug":"cartographie-par-nanoindentation-a-grande-vitesse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/high-speed-nanoindentation-mapping\/","title":{"rendered":"C\u00e9ramique : Cartographie rapide par nanoindentation pour la d\u00e9tection des grains"},"content":{"rendered":"
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INTRODUCTION<\/strong><\/em><\/h2>\n

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Nanoindentation<\/a> est devenue une technique largement appliqu\u00e9e pour mesurer les comportements m\u00e9caniques des mat\u00e9riaux \u00e0 petite \u00e9chellei ii<\/sup>. Les courbes charge-d\u00e9placement \u00e0 haute r\u00e9solution issues d'une mesure de nanoindentation peuvent fournir diverses propri\u00e9t\u00e9s physico-m\u00e9caniques, notamment la duret\u00e9, le module d'Young, le fluage, la t\u00e9nacit\u00e9 et bien d'autres.<\/p>\n

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Importance de l'indentation de cartographie rapide<\/strong><\/em><\/p>\n

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Un goulot d\u2019\u00e9tranglement important pour une vulgarisation plus pouss\u00e9e de la technique de nanoindentation est la consommation de temps. Une cartographie des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques par une proc\u00e9dure conventionnelle de nanoindentation peut facilement prendre des heures, ce qui entrave l'application de la technique dans les industries de production de masse, telles que les semi-conducteurs, l'a\u00e9rospatiale, les MEMS, les produits de consommation tels que les carreaux de c\u00e9ramique et bien d'autres.<\/p>\n

Une cartographie rapide peut s'av\u00e9rer essentielle dans l'industrie de fabrication de carreaux de c\u00e9ramique. Les cartographies de module de Hardness and Young sur un seul carreau de c\u00e9ramique peuvent pr\u00e9senter une distribution de donn\u00e9es indiquant l'homog\u00e9n\u00e9it\u00e9 de la surface. Les r\u00e9gions plus molles sur une tuile peuvent \u00eatre d\u00e9limit\u00e9es dans cette cartographie et montrer les emplacements plus sujets aux d\u00e9faillances dues aux impacts physiques qui se produisent quotidiennement dans la r\u00e9sidence d'une personne. Des cartographies peuvent \u00eatre r\u00e9alis\u00e9es sur diff\u00e9rents types de carreaux pour des \u00e9tudes comparatives et sur un lot de carreaux similaires pour mesurer la coh\u00e9rence des carreaux dans un processus de contr\u00f4le qualit\u00e9. La combinaison de configurations de mesures peut \u00eatre \u00e9tendue, pr\u00e9cise et efficace gr\u00e2ce \u00e0 la m\u00e9thode de cartographie rapide.<\/p>\n

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OBJECTIF DE MESURE<\/strong><\/em><\/h2>\n

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Dans cette \u00e9tude, le Nanovea Testeur M\u00e9chanique<\/a>, en mode FastMap, est utilis\u00e9 pour cartographier les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques d'un carreau de sol \u00e0 des vitesses \u00e9lev\u00e9es. Nous pr\u00e9sentons la capacit\u00e9 du testeur m\u00e9canique Nanovea \u00e0 effectuer deux cartographies de nanoindentation rapides avec une haute pr\u00e9cision et reproductibilit\u00e9.<\/p>\n

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Conditions d'essai<\/strong><\/em><\/p>\n

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Le testeur m\u00e9canique Nanovea a \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9 pour effectuer une s\u00e9rie de nanoindentations avec le mode FastMap sur un carrelage \u00e0 l'aide d'un p\u00e9n\u00e9trateur Berkovich. Les param\u00e8tres de test sont r\u00e9sum\u00e9s ci-dessous pour les deux matrices d'indent cr\u00e9\u00e9es.<\/p>\n

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Tableau 1\u00a0: R\u00e9sum\u00e9 des param\u00e8tres de test.<\/em><\/h6>\n

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R\u00c9SULTATS ET DISCUSSION\u00a0<\/strong><\/em><\/h2>\n

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Figure 1\u00a0:\u00a0Vue 2D et 3D de la cartographie de duret\u00e9 \u00e0 625 empreintes.<\/em><\/h6>\n

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Figure 2\u00a0: Micrographie d\u2019une matrice \u00e0 625 empreintes pr\u00e9sentant le grain.<\/em><\/h6>\n

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Une matrice de 625 empreintes a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e sur un \u00e9cran de 0,20\u00a0mm.2 <\/sup>zone avec un gros grain visible pr\u00e9sent. Ce grain (figure 2) pr\u00e9sentait une duret\u00e9 moyenne inf\u00e9rieure \u00e0 la surface globale du carreau. Le logiciel m\u00e9canique Nanovea permet \u00e0 l'utilisateur de voir la carte de distribution de duret\u00e9 en modes 2D et 3D, illustr\u00e9e \u00e0 la figure 1. Gr\u00e2ce au contr\u00f4le de position de haute pr\u00e9cision de la platine d'\u00e9chantillonnage, le logiciel permet aux utilisateurs de cibler des zones telles que celles-ci pour une analyse en profondeur. cartographie des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques.<\/p>\n

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Figure 3\u00a0: Vue 2D et 3D de la cartographie de duret\u00e9 \u00e0 1\u00a0600 empreintes.<\/em><\/h6>\n

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Figure 4\u00a0: Micrographie d\u2019une matrice de 1\u00a0600 retraits.<\/i><\/h6>\n

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Une matrice de 1600 empreintes a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 cr\u00e9\u00e9e sur le m\u00eame carreau pour mesurer l'homog\u00e9n\u00e9it\u00e9 de la surface. L\u00e0 encore l'utilisateur a la possibilit\u00e9 de voir la r\u00e9partition de la duret\u00e9 en mode 3D ou 2D (Figure 3) ainsi que l'image au microscope de la surface indent\u00e9e. Sur la base de la distribution de duret\u00e9 pr\u00e9sent\u00e9e, on peut conclure que le mat\u00e9riau est poreux en raison de la dispersion uniforme des points de donn\u00e9es de duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et faible.<\/p>\n

Compar\u00e9 aux proc\u00e9dures conventionnelles de nanoindentation, le mode FastMap dans cette \u00e9tude prend beaucoup moins de temps et est plus rentable. Il permet une cartographie quantitative rapide des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques, notamment la duret\u00e9 et le module d'Young, et fournit une solution pour la d\u00e9tection des grains et la coh\u00e9rence des mat\u00e9riaux, essentielles au contr\u00f4le qualit\u00e9 d'une vari\u00e9t\u00e9 de mat\u00e9riaux dans la production de masse.<\/p>\n

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CONCLUSION<\/strong><\/em><\/h2>\n

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Dans cette \u00e9tude, nous avons pr\u00e9sent\u00e9 la capacit\u00e9 du testeur m\u00e9canique Nanovea \u00e0 effectuer une cartographie de nanoindentation rapide et pr\u00e9cise \u00e0 l'aide du mode FastMap. Les cartes de propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques sur les carreaux de c\u00e9ramique utilisent le contr\u00f4le de position (avec une pr\u00e9cision de 0,2 \u00b5m) des \u00e9tages et la sensibilit\u00e9 du module de force pour d\u00e9tecter les grains de surface et mesurer l'homog\u00e9n\u00e9it\u00e9 d'une surface \u00e0 grande vitesse.<\/p>\n

Les param\u00e8tres de test utilis\u00e9s dans cette \u00e9tude ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9termin\u00e9s en fonction de la taille de la matrice et du mat\u00e9riau de l'\u00e9chantillon. Une vari\u00e9t\u00e9 de param\u00e8tres de test peuvent \u00eatre choisis pour optimiser la dur\u00e9e totale du cycle d'indentation \u00e0 3 secondes par indentation (ou 30 secondes pour 10 indentations).<\/p>\n

Les modules Nano et Micro du testeur m\u00e9canique Nanovea incluent tous des modes de test d'indentation, de rayures et d'usure conformes aux normes ISO et ASTM, offrant ainsi la gamme de tests la plus large et la plus conviviale disponible dans un seul syst\u00e8me. La gamme in\u00e9gal\u00e9e de Nanovea est une solution id\u00e9ale pour d\u00e9terminer toute la gamme des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques des rev\u00eatements, films et substrats fins ou \u00e9pais, souples ou durs, y compris la duret\u00e9, le module d'Young, la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture, l'adh\u00e9sion, la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure et bien d'autres.<\/p>\n

De plus, un profileur 3D sans contact et un module AFM en option sont disponibles pour l'imagerie 3D haute r\u00e9solution de l'indentation, des rayures et des traces d'usure, en plus d'autres mesures de surface telles que la rugosit\u00e9.<\/p>\n

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Auteur : Duanjie Li, PhD R\u00e9vis\u00e9 par Pierre Leroux et Jocelyn Esparza<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

INTRODUCTION   Nanoindentation has become a widely applied technique for measuring mechanical behaviors of materials at small scalesi ii. The high-resolution load-displacement curves from a nanoindentation measurement can provide a variety of physicomechanical properties, including hardness, Young\u2019s modulus, creeping, fracture toughness and many others.     Importance of Fast Mapping Indentation   One significant bottleneck […]<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":8640,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,338,349,337],"tags":[],"class_list":["post-8556","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-indentation-hardness-elastic","category-laboratory-testing","category-mechanical-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8556","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8556"}],"version-history":[{"count":112,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8556\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":23474,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8556\/revisions\/23474"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8640"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8556"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8556"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8556"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}