{"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":"mappatura-della-nanoindentazione-ad-alta-velocita","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/it\/high-speed-nanoindentation-mapping\/","title":{"rendered":"Ceramica: Mappatura veloce di nanoindentazione per il rilevamento dei grani"},"content":{"rendered":"
<\/div>\n

\n
\n<\/a><\/div>\n
<\/div>\n
<\/div>\n

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

 <\/p>\n

Nanoindentazione<\/a> \u00e8 diventata una tecnica ampiamente applicata per misurare il comportamento meccanico dei materiali su piccola scalai ii<\/sup>. Le curve di spostamento del carico ad alta risoluzione derivanti da una misurazione di nanoindentazione possono fornire una variet\u00e0 di propriet\u00e0 fisico-meccaniche, tra cui durezza, modulo di Young, scorrimento, resistenza alla frattura e molte altre.<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Importanza dell'indentazione della mappatura rapida<\/strong><\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

Un ostacolo significativo per l\u2019ulteriore divulgazione della tecnica di nanoindentazione \u00e8 il consumo di tempo. Una mappatura delle propriet\u00e0 meccaniche mediante la procedura di nanoindentazione convenzionale pu\u00f2 facilmente richiedere ore, il che ostacola l'applicazione della tecnica nei settori della produzione di massa, come quello dei semiconduttori, aerospaziale, MEMS, prodotti di consumo come piastrelle di ceramica e molti altri.<\/p>\n

La mappatura rapida pu\u00f2 rivelarsi essenziale nel settore della produzione di piastrelle di ceramica. Le mappature dei moduli di Durezza e Young su una singola piastrella di ceramica possono presentare una distribuzione di dati che indica quanto omogenea sia la superficie. In questa mappatura \u00e8 possibile delineare le regioni pi\u00f9 morbide su un riquadro e mostrare le posizioni pi\u00f9 soggette a guasti a causa degli impatti fisici che si verificano quotidianamente nella residenza di qualcuno. \u00c8 possibile effettuare mappature su diversi tipi di piastrelle per studi comparativi e su un lotto di piastrelle simili per misurarne la consistenza nei processi di controllo qualit\u00e0. La combinazione di configurazioni di misurazione pu\u00f2 essere ampia, nonch\u00e9 accurata ed efficiente con il metodo di mappatura rapida.<\/p>\n

 <\/p>\n

OBIETTIVO DI MISURAZIONE<\/strong><\/em><\/h2>\n

 <\/p>\n

In questo studio, la Nanovea Collaudatore meccanico<\/a>, in modalit\u00e0 FastMap viene utilizzato per mappare le propriet\u00e0 meccaniche di una piastrella ad alta velocit\u00e0. Mostriamo la capacit\u00e0 del Nanovea Mechanical Tester di eseguire due veloci mappature di nanoindentazione con elevata precisione e riproducibilit\u00e0.<\/p>\n

 <\/p>\n

Condizioni di prova<\/strong><\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

Il Nanovea Mechanical Tester \u00e8 stato utilizzato per eseguire una serie di nanoindentazioni con la modalit\u00e0 FastMap su una piastrella del pavimento utilizzando un penetratore Berkovich. I parametri del test sono riepilogati di seguito per le due matrici di rientro create.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Tabella 1: riepilogo dei parametri del test.<\/em><\/h6>\n

 <\/p>\n

<\/div>\n

RISULTATI E DISCUSSIONE\u00a0<\/strong><\/em><\/h2>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

<\/h6>\n
Figura 1: vista 2D e 3D della mappatura della durezza a 625 rientranze.<\/em><\/h6>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Figura 2: Micrografia della matrice a 625 rientranze che mostra la grana.<\/em><\/h6>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Una matrice da 625 rientranti \u00e8 stata condotta su uno spessore di 0,20 mm2 <\/sup>area con una grande grana visibile presente. Questa grana (Figura 2) aveva una durezza media inferiore alla superficie complessiva della piastrella. Il software Nanovea Mechanical consente all'utente di vedere la mappa di distribuzione della durezza in modalit\u00e0 2D e 3D, illustrata nella Figura 1. Utilizzando il controllo della posizione ad alta precisione del tavolino campione, il software consente agli utenti di individuare aree come queste in modo approfondito mappatura delle propriet\u00e0 meccaniche.<\/p>\n

<\/div>\n
<\/div>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

<\/h6>\n
Figura 3: vista 2D e 3D della mappatura della durezza a 1600 trattini.<\/em><\/h6>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Figura 4: Micrografia della matrice a 1600 rientranze.<\/i><\/h6>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Sulla stessa piastrella \u00e8 stata inoltre creata una matrice da 1600 denti per misurare l'omogeneit\u00e0 della superficie. Anche in questo caso l'utente ha la possibilit\u00e0 di vedere la distribuzione della durezza in modalit\u00e0 3D o 2D (Figura 3) nonch\u00e9 l'immagine al microscopio della superficie dentellata. Sulla base della distribuzione della durezza presentata, si pu\u00f2 concludere che il materiale \u00e8 poroso a causa della distribuzione uniforme dei punti dati di durezza alta e bassa.<\/p>\n

Rispetto alle procedure convenzionali di nanoindentazione, la modalit\u00e0 FastMap in questo studio richiede sostanzialmente meno tempo ed \u00e8 pi\u00f9 economica. Consente una rapida mappatura quantitativa delle propriet\u00e0 meccaniche, tra cui la durezza e il modulo di Young, e fornisce una soluzione per il rilevamento dei grani e della consistenza dei materiali, che \u00e8 fondamentale per il controllo di qualit\u00e0 di una variet\u00e0 di materiali nella produzione di massa.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

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

 <\/p>\n

In questo studio, abbiamo dimostrato la capacit\u00e0 del Nanovea Mechanical Tester nell'eseguire una mappatura della nanoindentazione rapida e precisa utilizzando la modalit\u00e0 FastMap. Le mappe delle propriet\u00e0 meccaniche sulla piastrella in ceramica utilizzano il controllo della posizione (con precisione di 0,2 \u00b5m) degli stadi e la sensibilit\u00e0 del modulo di forza per rilevare i grani superficiali e misurare l'omogeneit\u00e0 di una superficie ad alta velocit\u00e0.<\/p>\n

I parametri di test utilizzati in questo studio sono stati determinati in base alle dimensioni della matrice e del materiale campione. \u00c8 possibile scegliere una variet\u00e0 di parametri di test per ottimizzare il tempo totale del ciclo di rientranza a 3 secondi per rientranza (o 30 secondi per ogni 10 rientranze).<\/p>\n

I moduli Nano e Micro del Nanovea Mechanical Tester includono tutti modalit\u00e0 di test di indentazione, graffiatura e usura conformi ISO e ASTM, fornendo la gamma di test pi\u00f9 ampia e intuitiva disponibile in un unico sistema. L'impareggiabile gamma di Nanovea \u00e8 una soluzione ideale per determinare l'intera gamma di propriet\u00e0 meccaniche di rivestimenti, pellicole e substrati sottili o spessi, morbidi o duri, tra cui durezza, modulo di Young, tenacit\u00e0 alla frattura, adesione, resistenza all'usura e molti altri.<\/p>\n

Inoltre, sono disponibili un profilatore 3D senza contatto opzionale e un modulo AFM per l'imaging 3D ad alta risoluzione di rientranze, graffi e tracce di usura oltre ad altre misurazioni superficiali come la rugosit\u00e0.<\/p>\n

 <\/p>\n

Autore: Duanjie Li, PhD Rivisto da Pierre Leroux e 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\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8556","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8556"}],"version-history":[{"count":112,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8556\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":23474,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8556\/revisions\/23474"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8640"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8556"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8556"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/it\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8556"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}