{"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":"nanoindentacao-mapeamento-de-alta-velocidade","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/pt\/high-speed-nanoindentation-mapping\/","title":{"rendered":"Cer\u00e2mica: Mapeamento r\u00e1pido de nanoindenta\u00e7\u00e3o para detec\u00e7\u00e3o de gr\u00e3os"},"content":{"rendered":"
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INTRODU\u00c7\u00c3O<\/strong><\/em><\/h2>\n

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Nanoindenta\u00e7\u00e3o<\/a> tornou-se uma t\u00e9cnica amplamente aplicada para medir comportamentos mec\u00e2nicos de materiais em pequenas escalasi ii<\/sup>. As curvas de carga-deslocamento de alta resolu\u00e7\u00e3o de uma medi\u00e7\u00e3o de nanoindenta\u00e7\u00e3o podem fornecer uma variedade de propriedades f\u00edsico-mec\u00e2nicas, incluindo dureza, m\u00f3dulo de Young, flu\u00eancia, tenacidade \u00e0 fratura e muitas outras.<\/p>\n

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Import\u00e2ncia do recuo de mapeamento r\u00e1pido<\/strong><\/em><\/p>\n

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Um gargalo significativo para uma maior populariza\u00e7\u00e3o da t\u00e9cnica de nanoindenta\u00e7\u00e3o \u00e9 o consumo de tempo. Um mapeamento de propriedades mec\u00e2nicas por procedimento convencional de nanoindenta\u00e7\u00e3o pode facilmente levar horas, o que dificulta a aplica\u00e7\u00e3o da t\u00e9cnica em ind\u00fastrias de produ\u00e7\u00e3o em massa, como semicondutores, aeroespacial, MEMS, produtos de consumo como revestimentos cer\u00e2micos e muitos outros.<\/p>\n

O mapeamento r\u00e1pido pode ser essencial na ind\u00fastria de fabrica\u00e7\u00e3o de revestimentos cer\u00e2micos. Os mapeamentos de dureza e m\u00f3dulo de Young em um \u00fanico revestimento cer\u00e2mico podem apresentar uma distribui\u00e7\u00e3o de dados que indica o qu\u00e3o homog\u00eanea \u00e9 a superf\u00edcie. Regi\u00f5es mais suaves em um bloco podem ser delineadas neste mapeamento e mostrar locais mais propensos a falhas devido a impactos f\u00edsicos que acontecem no dia a dia na resid\u00eancia de algu\u00e9m. Os mapeamentos podem ser feitos em diferentes tipos de ladrilhos para estudos comparativos e em um lote de ladrilhos semelhantes para medir a consist\u00eancia dos ladrilhos em processos de controle de qualidade. A combina\u00e7\u00e3o de configura\u00e7\u00f5es de medi\u00e7\u00f5es pode ser extensa, bem como precisa e eficiente com o m\u00e9todo de mapeamento r\u00e1pido.<\/p>\n

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OBJETIVO DA MEDI\u00c7\u00c3O<\/strong><\/em><\/h2>\n

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Neste estudo, a Nanovea Testador Mec\u00e2nico<\/a>, no modo FastMap \u00e9 usado para mapear as propriedades mec\u00e2nicas de um piso em altas velocidades. Demonstramos a capacidade do Nanovea Mechanical Tester em realizar dois mapeamentos r\u00e1pidos de nanoindenta\u00e7\u00e3o com alta precis\u00e3o e reprodutibilidade.<\/p>\n

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Condi\u00e7\u00f5es de teste<\/strong><\/em><\/p>\n

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O Nanovea Mechanical Tester foi usado para realizar uma s\u00e9rie de nanoindenta\u00e7\u00f5es com o modo FastMap em um piso usando um penetrador Berkovich. Os par\u00e2metros de teste est\u00e3o resumidos abaixo para as duas matrizes de recuo criadas.<\/p>\n

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Tabela 1: Resumo dos par\u00e2metros de teste.<\/em><\/h6>\n

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RESULTADOS & DISCUSS\u00c3O\u00a0<\/strong><\/em><\/h2>\n

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Figura 1: Visualiza\u00e7\u00e3o 2D e 3D do mapeamento de dureza de 625 recuos.<\/em><\/h6>\n

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Figura 2: Micrografia de matriz de 625 travess\u00f5es mostrando gr\u00e3os.<\/em><\/h6>\n

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Uma matriz de 625 indenta\u00e7\u00f5es foi conduzida em uma matriz de 0,20mm2 <\/sup>\u00e1rea com grande gr\u00e3o vis\u00edvel presente. Este gr\u00e3o (Figura 2) apresentou dureza m\u00e9dia inferior \u00e0 superf\u00edcie total da telha. O software Nanovea Mechanical permite ao usu\u00e1rio ver o mapa de distribui\u00e7\u00e3o de dureza nos modos 2D e 3D, representados na Figura 1. Usando o controle de posi\u00e7\u00e3o de alta precis\u00e3o do est\u00e1gio de amostra, o software permite aos usu\u00e1rios direcionar \u00e1reas como essas para obter detalhes em profundidade. mapeamento de propriedades mec\u00e2nicas.<\/p>\n

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Figura 3: Visualiza\u00e7\u00e3o 2D e 3D do mapeamento de dureza de 1600 recuos.<\/em><\/h6>\n

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Figura 4: Micrografia da matriz de 1600 recuos.<\/i><\/h6>\n

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Uma matriz de 1600 recuos tamb\u00e9m foi criada no mesmo ladrilho para medir a homogeneidade da superf\u00edcie. Aqui, novamente, o usu\u00e1rio tem a capacidade de ver a distribui\u00e7\u00e3o de dureza no modo 3D ou 2D (Figura 3), bem como a imagem microsc\u00f3pica da superf\u00edcie recortada. Com base na distribui\u00e7\u00e3o de dureza apresentada, pode-se concluir que o material \u00e9 poroso devido \u00e0 dispers\u00e3o uniforme dos pontos de dados de alta e baixa dureza.<\/p>\n

Comparado aos procedimentos convencionais de nanoindenta\u00e7\u00e3o, o modo FastMap neste estudo consome substancialmente menos tempo e \u00e9 mais econ\u00f4mico. Ele permite o mapeamento quantitativo r\u00e1pido de propriedades mec\u00e2nicas, incluindo Dureza e M\u00f3dulo de Young, e fornece uma solu\u00e7\u00e3o para detec\u00e7\u00e3o de gr\u00e3os e consist\u00eancia de material, o que \u00e9 fundamental para o controle de qualidade de uma variedade de materiais na produ\u00e7\u00e3o em massa.<\/p>\n

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CONCLUS\u00c3O<\/strong><\/em><\/h2>\n

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Neste estudo, demonstramos a capacidade do Nanovea Mechanical Tester em realizar mapeamento de nanoindenta\u00e7\u00e3o r\u00e1pido e preciso usando o modo FastMap. Os mapas de propriedades mec\u00e2nicas do revestimento cer\u00e2mico utilizam o controle de posi\u00e7\u00e3o (com precis\u00e3o de 0,2 \u00b5m) dos est\u00e1gios e a sensibilidade do m\u00f3dulo de for\u00e7a para detectar gr\u00e3os superficiais e medir a homogeneidade de uma superf\u00edcie em alta velocidade.<\/p>\n

Os par\u00e2metros de teste utilizados neste estudo foram determinados com base no tamanho da matriz e do material da amostra. Uma variedade de par\u00e2metros de teste pode ser escolhida para otimizar o tempo total do ciclo de indenta\u00e7\u00e3o para 3 segundos por indenta\u00e7\u00e3o (ou 30 segundos para cada 10 indenta\u00e7\u00f5es).<\/p>\n

Todos os m\u00f3dulos Nano e Micro do Testador Mec\u00e2nico Nanovea incluem modos de teste de indenta\u00e7\u00e3o, desgaste e desgaste em conformidade com ISO e ASTM, fornecendo a gama de testes mais ampla e f\u00e1cil de usar dispon\u00edvel em um \u00fanico sistema. A linha incompar\u00e1vel da Nanovea \u00e9 uma solu\u00e7\u00e3o ideal para determinar toda a gama de propriedades mec\u00e2nicas de revestimentos, filmes e substratos finos ou espessos, macios ou duros, incluindo dureza, m\u00f3dulo de Young, tenacidade \u00e0 fratura, ades\u00e3o, resist\u00eancia ao desgaste e muitos outros.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, o perfilador 3D sem contato opcional e o m\u00f3dulo AFM est\u00e3o dispon\u00edveis para imagens 3D de alta resolu\u00e7\u00e3o de indenta\u00e7\u00e3o, arranh\u00f5es e marcas de desgaste, al\u00e9m de outras medi\u00e7\u00f5es de superf\u00edcie, como rugosidade.<\/p>\n

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