ABD/GLOBAL: +1-949-461-9292
AVRUPA: +39-011-3052-794
BİZE ULAŞIN

Tribometre ile Cam Kaplama Nem Aşınma Testi

Tribometre ile Cam Kaplama Nem Aşınma Testi

Daha fazla bilgi edinin

CAM KAPLAMA NEM

TRIBOMETRE ILE AŞINMA TESTI

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, Doktora

GİRİŞ

Kendi kendini temizleyen cam kaplama, kir, kir ve lekelerin birikmesini önleyen kolay temizlenen bir cam yüzey oluşturur. Kendi kendini temizleme özelliği sıklığı, zamanı, enerjiyi ve temizlik maliyetlerini önemli ölçüde azaltarak cam cephe, aynalar, duş camları, pencereler ve ön camlar gibi çeşitli konut ve ticari uygulamalar için cazip bir seçim haline getirir.

AŞINMA DIRENCININ ÖNEMI KENDI KENDINI TEMIZLEYEN CAM KAPLAMA

Kendi kendini temizleyen kaplamanın önemli bir uygulaması gökdelenlerdeki cam cephenin dış yüzeyidir. Cam yüzey genellikle güçlü rüzgarlar tarafından taşınan yüksek hızlı parçacıklar tarafından saldırıya uğrar. Hava koşulları da cam kaplamanın hizmet ömründe önemli bir rol oynar. Camın yüzey işlemini yapmak ve eski kaplama arızalandığında yeni kaplamayı uygulamak çok zor ve maliyetli olabilir. Bu nedenle, cam kaplamanın aşınma direnci
farklı hava koşulları kritiktir.


Kendi kendini temizleyen kaplamanın farklı hava koşullarındaki gerçekçi çevresel koşullarını simüle etmek için, kontrollü ve izlenen bir nemde tekrarlanabilir aşınma değerlendirmesine ihtiyaç vardır. Bu, kullanıcıların farklı neme maruz kalan kendi kendini temizleyen kaplamaların aşınma direncini doğru bir şekilde karşılaştırmasına ve hedeflenen uygulama için en iyi adayı seçmesine olanak tanır.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada, Türkiye'de NANOVEA Nem kontrolörü ile donatılmış T100 Tribometre, farklı nem oranlarında kendi kendini temizleyen cam kaplamaların aşınma direncini araştırmak için ideal bir araçtır.

NANOVEA

T100

TEST PROSEDÜRLERI

Soda kireç camı mikroskop lamları, iki farklı işlem reçetesi ile kendi kendini temizleyen cam kaplamalarla kaplanmıştır. Bu iki kaplama Kaplama 1 ve Kaplama 2 olarak tanımlanmıştır. Karşılaştırma için kaplanmamış çıplak bir cam lam da test edilmiştir.


NANOVEA Tribometre Kendi kendini temizleyen cam kaplamaların sürtünme katsayısı, COF ve aşınma direnci gibi tribolojik davranışlarını değerlendirmek için bir nem kontrol modülüyle donatılmış. Test edilen numunelere bir WC bilye ucu (6 mm çap) uygulandı. COF yerinde kaydedildi. Tribo odasına takılan nem kontrol cihazı bağıl nem (RH) değerini ±1 % aralığında hassas bir şekilde kontrol etti. Aşınma testinin ardından aşınma izi morfolojisi optik mikroskop altında incelendi.

MAKSİMUM YÜK 40 mN
SONUÇLAR & TARTIŞMA

Farklı nem koşullarında pin-on-disk aşınma testleri kaplamalı ve kaplamasız cam üzerinde gerçekleştirilmiştir
örnekler. COF, aşınma testleri sırasında aşağıda gösterildiği gibi yerinde kaydedilmiştir
ŞEKİL 1 ve ortalama COF şu şekilde özetlenmiştir ŞEKİL 2. ŞEKİL 4 aşınma testlerinden sonra aşınma izlerini karşılaştırır.


'de gösterildiği gibi
ŞEKİL 1kaplanmamış cam, 30% RH'de kayma hareketi başladığında ~0,45'lik yüksek bir COF sergiler ve 300 devirlik aşınma testinin sonunda kademeli olarak ~0,6'ya yükselir. Karşılaştırma yapmak gerekirse
Kaplamalı cam numuneleri Kaplama 1 ve Kaplama 2, testin başında 0,2'nin altında düşük bir COF göstermektedir. COF
Kaplama 2'nin COF değeri testin geri kalanında ~0,25'te sabitlenirken, Kaplama 1'de COF değerinde keskin bir artış görülmektedir.
~250 devir ve COF ~0,5 değerine ulaşır. Aşınma testleri 60% RH'de gerçekleştirildiğinde
kaplanmamış cam, aşınma testi boyunca hala ~0.45'lik daha yüksek bir COF göstermektedir. Kaplama 1 ve 2 sırasıyla 0,27 ve 0,22 COF değerleri sergilemektedir. 90% RH'de, kaplanmamış cam aşınma testinin sonunda ~0,5 gibi yüksek bir COF değerine sahiptir. Kaplama 1 ve 2, aşınma testi başladığında ~0,1'lik karşılaştırılabilir COF sergilemektedir. Kaplama 1, ~0,15'lik nispeten istikrarlı bir COF değerini korur. Bununla birlikte, Kaplama 2 ~100 devirde başarısız olur ve ardından aşınma testinin sonuna doğru COF ~0,5'e önemli bir artış gösterir.


Kendi kendini temizleyen cam kaplamanın düşük sürtünmesi, düşük yüzey enerjisinden kaynaklanır. Çok yüksek bir statik enerji yaratır.
su temas açısı ve düşük roll-off açısı. 'de mikroskop altında gösterildiği gibi 90% RH'de kaplama yüzeyinde küçük su damlacıklarının oluşmasına yol açar.
ŞEKİL 3. Ayrıca, RH değeri 30%'den 90%'ye yükseldikçe Kaplama 2 için ortalama COF değerinin ~0,23'ten ~0,15'e düşmesine neden olur.

ŞEKİL 1: Farklı bağıl nemde disk üzerinde pim testleri sırasında sürtünme katsayısı.

ŞEKİL 2: Farklı bağıl nem oranlarında pin-on-disk testleri sırasında ortalama COF.

ŞEKİL 3: Kaplanmış cam yüzeyinde küçük su damlacıklarının oluşumu.

ŞEKİL 4 farklı nem oranlarındaki aşınma testlerinden sonra cam yüzeyindeki aşınma izlerini karşılaştırmaktadır. Kaplama 1, 30% ve 60% RH'deki aşınma testlerinden sonra hafif aşınma belirtileri göstermektedir. Aşınma testi sırasında COF'deki önemli artışla uyumlu olarak 90% RH'deki testten sonra büyük bir aşınma izine sahiptir. Kaplama 2, hem kuru hem de ıslak ortamdaki aşınma testlerinden sonra neredeyse hiç aşınma belirtisi göstermez ve ayrıca farklı nem oranlarındaki aşınma testleri sırasında sabit düşük COF sergiler. İyi tribolojik özellikler ve düşük yüzey enerjisinin birleşimi, Kaplama 2'yi zorlu ortamlarda kendi kendini temizleyen cam kaplama uygulamaları için iyi bir aday haline getirmektedir. Buna karşılık, kaplanmamış cam farklı nem oranlarında daha büyük aşınma izleri ve daha yüksek COF göstererek kendi kendini temizleyen kaplama tekniğinin gerekliliğini ortaya koymaktadır.

ŞEKİL 4: Farklı bağıl nemlerde disk üzerinde pin testlerinden sonra aşınma izleri (200x büyütme).

SONUÇ

NANOVEA T100 Tribometre, farklı nem oranlarında kendi kendini temizleyen cam kaplamaların değerlendirilmesi ve kalite kontrolü için üstün bir araçtır. Yerinde COF ölçümü kapasitesi, kullanıcıların aşınma sürecinin farklı aşamalarını COF'un evrimi ile ilişkilendirmesine olanak tanır; bu da cam kaplamaların aşınma mekanizması ve tribolojik özelliklerinin temel anlayışını geliştirmede kritik öneme sahiptir. Farklı nem oranlarında test edilen kendi kendini temizleyen cam kaplamalar üzerinde yapılan kapsamlı tribolojik analizlere dayanarak, Kaplama 2'nin hem kuru hem de ıslak ortamlarda sabit bir düşük COF ve üstün aşınma direncine sahip olduğunu ve farklı hava koşullarına maruz kalan kendi kendini temizleyen cam kaplama uygulamaları için daha iyi bir aday olduğunu gösteriyoruz.


NANOVEA Tribometreler, ISO ve ASTM uyumlu rotatif ve lineer modları kullanarak hassas ve tekrarlanabilir aşınma ve sürtünme testleri sunar ve isteğe bağlı yüksek sıcaklık aşınması, yağlama ve tribo-korozyon modülleri önceden entegre edilmiş tek bir sistemde mevcuttur. Yüksek sıcaklıklar için isteğe bağlı 3D temassız profilleyici mevcuttur.
Pürüzlülük gibi diğer yüzey ölçümlerine ek olarak aşınma izinin çözünürlüklü 3D görüntülemesi. 

ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM

Nanoindentasyon ile Polimerlerin Sürünme Deformasyonu

Nanoindentasyon ile Polimerlerin Sürünme Deformasyonu

Daha fazla bilgi edinin

SÜRÜNME DEFORMASYONU

NANOINDENTASYON KULLANARAK POLIMERLERIN

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, Doktora

GİRİŞ

Viskoelastik malzemeler olarak polimerler, genellikle sürünme olarak da bilinen belirli bir uygulanan yük altında zamana bağlı bir deformasyona uğrarlar. Polimerik parçalar, yapısal bileşenler, bağlantılar ve bağlantı parçaları ve hidrostatik basınçlı kaplar gibi sürekli strese maruz kalacak şekilde tasarlandığında sürünme kritik bir faktör haline gelir.

IÇIN SÜRÜNME ÖLÇÜMÜNÜN ÖNEMI POLİMERLER

Viskoelastisitenin doğal doğası, polimerlerin performansında hayati bir rol oynar ve hizmet güvenilirliğini doğrudan etkiler. Yükleme ve sıcaklık gibi çevresel koşullar polimerlerin sürünme davranışını etkiler. Sünme arızaları sıklıkla, belirli hizmet koşulları altında kullanılan polimer malzemelerin zamana bağlı sünme davranışının dikkate alınmaması nedeniyle meydana gelir. Sonuç olarak polimerlerin viskoelastik mekanik davranışlarının güvenilir ve niceliksel bir testinin geliştirilmesi önemlidir. NANOVEA'nın Nano modülü Mekanik Test Cihazları yükü yüksek hassasiyetli bir piezo ile uygular ve kuvvetin ve yer değiştirmenin gelişimini yerinde doğrudan ölçer. Doğruluk ve tekrarlanabilirliğin birleşimi onu sürünme ölçümü için ideal bir araç haline getirir.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada şunu gösterdik
NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı
içinde Nanoindentasyon modu ideal bir araçtır
viskoelastik mekanik özelliklerin incelenmesi için
sertlik, Young modülü dahil
ve polimerik malzemelerin sünmesi.

NANOVEA

PB1000

TEST KOŞULLARI

Sekiz farklı polimer numunesi NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı kullanılarak nanoindentasyon tekniği ile test edilmiştir. Yük 0 ila 40 mN arasında doğrusal olarak artarken, yükleme aşaması sırasında derinlik kademeli olarak artmıştır. Sürünme daha sonra 30 saniye boyunca maksimum 40 mN yükte indentasyon derinliğinin değişimi ile ölçülmüştür.

MAKSİMUM YÜK 40 mN
YÜKLEME ORANI
80 mN/dak
BOŞALTMA ORANI 80 mN/dak
CREEP ZAMANI
30 s

GİRDİ TÜRÜ

Berkovich

Elmas

*nanoindentasyon testinin kurulumu

SONUÇLAR & TARTIŞMA

Farklı polimer numuneleri üzerinde yapılan nanoindentasyon testlerinin yüke karşı yer değiştirme grafiği ŞEKİL 1'de gösterilmiş ve sürünme eğrileri ŞEKİL 2'de karşılaştırılmıştır. Sertlik ve Young modülü ŞEKİL 3'te özetlenmiş ve sürünme derinliği ŞEKİL 4'te gösterilmiştir. ŞEKİL 1'de bir örnek olarak, nanoindentasyon ölçümü için yük-yer değiştirme eğrisinin AB, BC ve CD kısımları sırasıyla yükleme, sürünme ve boşaltma süreçlerini temsil etmektedir.

Delrin ve PVC sırasıyla 0,23 ve 0,22 GPa ile en yüksek sertliği sergilerken, AYPE test edilen polimerler arasında 0,026 GPa ile en düşük sertliğe sahiptir. Genel olarak, daha sert polimerler daha düşük sürünme oranları göstermektedir. En yumuşak AYPE, Delrin için ~120 nm'ye kıyasla 798 nm ile en yüksek sürünme derinliğine sahiptir.

Polimerlerin sünme özellikleri, yapısal parçalarda kullanıldıklarında kritik öneme sahiptir. Polimerlerin sertliği ve sünmesi hassas bir şekilde ölçülerek, polimerlerin zamana bağlı güvenilirliği daha iyi anlaşılabilir. Sürünme, belirli bir yükte yer değiştirmenin değişimi, NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı kullanılarak farklı yüksek sıcaklıklarda ve nemde de ölçülebilir ve polimerlerin viskoelastik mekanik davranışlarını nicel ve güvenilir bir şekilde ölçmek için ideal bir araç sağlar
simüle edilmiş gerçekçi uygulama ortamında.

ŞEKİL 1: Yük ve yer değiştirme grafikleri
farklı polimerlerin.

ŞEKİL 2: Maksimum 40 mN yükte 30 saniye boyunca sürünme.

ŞEKİL 3: Polimerlerin sertliği ve Young modülü.

ŞEKİL 4: Polimerlerin sürünme derinliği.

SONUÇ

Bu çalışmada, NANOVEA PB1000
Mekanik Test Cihazı, farklı polimerlerin sertlik, Young modülü ve sünme gibi mekanik özelliklerini ölçer. Bu tür mekanik özellikler, amaçlanan uygulamalar için uygun polimer malzemenin seçilmesinde esastır. Derlin ve PVC sırasıyla 0,23 ve 0,22 GPa ile en yüksek sertliği sergilerken, AYPE test edilen polimerler arasında 0,026 GPa ile en düşük sertliğe sahiptir. Genel olarak, daha sert polimerler daha düşük sürünme oranları sergilemektedir. En yumuşak AYPE, Derlin için ~120 nm'ye kıyasla 798 nm'lik en yüksek sürünme derinliğini gösterir.

NANOVEA Mekanik Test Cihazları, tek bir platformda benzersiz çok fonksiyonlu Nano ve Mikro modüller sağlar. Hem Nano hem de Mikro modüller çizik test cihazı, sertlik test cihazı ve aşınma test cihazı modlarını içerir ve tek bir sistemde mevcut olan en çılgın ve en kullanıcı dostu test yelpazesini sağlar.

ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM