ABD/GLOBAL: +1-949-461-9292
AVRUPA: +39-011-3052-794
tr_TR TR
tr_TR TR en_US EN es_MX ES de_DE DE fr_FR FR it_IT IT zh_CN ZH ja JA pt_BR PT ko_KR KO pl_PL PL ar AR
BİZE ULAŞIN

Aylık Arşivler: Nisan 2022

Titanyum Nitrür Kaplama Çizilme Testi

TITANYUM NITRÜR KAPLAMA ÇIZIK TESTI

KALİTE KONTROL DENETİMİ

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, PhD

GİRİŞ

Yüksek sertlik, mükemmel aşınma direnci, korozyon direnci ve inertlik kombinasyonu, titanyum nitrürü (TiN) çeşitli endüstrilerdeki metal bileşenler için ideal bir koruyucu kaplama haline getirir. Örneğin, bir TiN kaplamanın kenar tutma ve korozyon direnci, iş verimliliğini önemli ölçüde artırabilir ve tıraş bıçakları, metal kesiciler, enjeksiyon kalıpları ve testereler gibi makine takımlarının hizmet ömrünü uzatabilir. Yüksek sertliği, inertliği ve toksik olmaması, TiN'i implantlar ve cerrahi aletler dahil olmak üzere tıbbi cihazlardaki uygulamalar için mükemmel bir aday haline getirmektedir.

TiN KAPLAMA ÇİZİK TESTİNİN ÖNEMİ

Koruyucu PVD/CVD kaplamalardaki artık gerilme, kaplanan bileşenin performansında ve mekanik bütünlüğünde kritik bir rol oynar. Artık gerilme, büyüme gerilimi, termal gradyanlar, geometrik kısıtlamalar ve servis gerilimi¹ dahil olmak üzere birkaç ana kaynaktan kaynaklanır. Yüksek sıcaklıklarda kaplama biriktirme sırasında kaplama ve alt tabaka arasında oluşan termal genleşme uyumsuzluğu yüksek termal artık gerilime yol açar. Ayrıca, TiN kaplamalı takımlar genellikle matkap uçları ve rulmanlar gibi çok yüksek konsantre gerilimler altında kullanılır. Koruyucu fonksiyonel kaplamaların kohezif ve yapışma mukavemetini nicel olarak incelemek için güvenilir bir kalite kontrol süreci geliştirmek kritik öneme sahiptir.

[1] V. Teixeira, Vakum 64 (2002) 393-399.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada NANOVEA'nın Mekanik Test Cihazları Çizilme Modundaki ölçümler, koruyucu TiN kaplamaların yapışma/yapışma mukavemetini kontrollü ve niceliksel bir şekilde değerlendirmek için idealdir.

NANOVEA

PB1000

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN
nanoindenter ve çizik test cihazı Nanovea PB1000

TEST KOŞULLARI

Kaplama işlemini gerçekleştirmek için NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı kullanıldı çizik testleri Aşağıda özetlendiği gibi aynı test parametrelerini kullanarak üç TiN kaplama üzerinde:

YÜKLEME MODU: Aşamalı Doğrusal

İLK YÜK

0.02 N

SON YÜK

10 N

YÜKLEME ORANI

20 N/dak

ÇİZİK UZUNLUĞU

5 mm

GİRDİ TÜRÜ

Sphero-Conical

Elmas, 20 μm yarıçap

SONUÇLAR & TARTIŞMA

ŞEKİL 1, test sırasında penetrasyon derinliği, sürtünme katsayısı (COF) ve akustik emisyonun kaydedilen gelişimini göstermektedir. TiN numuneler üzerindeki tam mikro çizik izleri ŞEKİL 2'de gösterilmektedir. Farklı kritik yüklerdeki arıza davranışları ŞEKİL 3'te gösterilmiştir; burada kritik yük Lc1 çizik izinde ilk kohezif çatlak belirtisinin meydana geldiği yük olarak tanımlanır, Lc2 tekrarlanan parçalanma arızalarının meydana geldiği yüktür ve Lc3 kaplamanın alt tabakadan tamamen çıkarıldığı yüktür. TiN kaplamalar için kritik yük (Lc) değerleri ŞEKİL 4'te özetlenmiştir.

Penetrasyon derinliği, COF ve akustik emisyonun gelişimi, bu çalışmada kritik yüklerle temsil edilen farklı aşamalardaki kaplama arızasının mekanizması hakkında fikir vermektedir. Örnek A ve Örnek B'nin çizik testi sırasında karşılaştırılabilir davranış sergilediği gözlemlenebilir. Kalem, numuneye kademeli olarak ~0,06 mm derinliğe kadar nüfuz eder ve kaplama çizik testinin başlangıcında normal yük doğrusal olarak arttıkça COF kademeli olarak ~0,3'e yükselir. 3,3 N'luk Lc1 değerine ulaşıldığında, ilk ufalanma hatası belirtisi ortaya çıkar. Bu aynı zamanda penetrasyon derinliği, COF ve akustik emisyon grafiğindeki ilk büyük sivri uçlara da yansımaktadır. Yük ~3,8 N'luk Lc2'ye kadar artmaya devam ettikçe penetrasyon derinliği, COF ve akustik emisyonda daha fazla dalgalanma meydana gelir. Çizik izinin her iki tarafında da sürekli parçalanma hatası gözlemleyebiliriz. Lc3'te kaplama, kalem tarafından uygulanan yüksek basınç altında metal alt tabakadan tamamen ayrılır ve alt tabakayı açıkta ve korumasız bırakır.

Karşılaştırıldığında, Örnek C kaplama çizik testlerinin farklı aşamalarında daha düşük kritik yükler sergilemektedir ve bu durum kaplama çizik testi sırasında penetrasyon derinliği, sürtünme katsayısı (COF) ve akustik emisyonun gelişimine de yansımaktadır. Örnek C, Örnek A ve Örnek B'ye kıyasla üst TiN kaplama ile metal alt tabaka arasındaki arayüzde daha düşük sertliğe ve daha yüksek gerilime sahip bir yapışma ara katmanına sahiptir.

Bu çalışma, uygun alt tabaka desteğinin ve kaplama mimarisinin kaplama sisteminin kalitesi açısından önemini ortaya koymaktadır. Daha güçlü bir ara katman, yüksek harici yük ve konsantrasyon gerilimi altında deformasyona daha iyi direnebilir ve böylece kaplama/alt tabaka sisteminin kohezif ve yapışma mukavemetini artırabilir.

ŞEKİL 1: TiN örneklerinin penetrasyon derinliği, COF ve akustik emisyonunun evrimi.

ŞEKİL 2: Testlerden sonra TiN kaplamaların tam çizik izi.

ŞEKİL 3: Farklı kritik yükler altında TiN kaplama arızaları, Lc.

ŞEKİL 4: TiN kaplamalar için kritik yük (Lc) değerlerinin özeti.

SONUÇ

Bu çalışmada, NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazının TiN kaplamalı numuneler üzerinde kontrollü ve yakından izlenen bir şekilde güvenilir ve doğru çizik testleri gerçekleştirdiğini gösterdik. Çizik ölçümleri, kullanıcıların tipik kohezif ve yapışkan kaplama arızalarının meydana geldiği kritik yükü hızlı bir şekilde belirlemelerine olanak tanır. Cihazlarımız, bir kaplamanın içsel kalitesini ve bir kaplama/alt tabaka sisteminin arayüzey bütünlüğünü nicel olarak inceleyebilen ve karşılaştırabilen üstün kalite kontrol araçlarıdır. Uygun bir ara katmana sahip bir kaplama, yüksek harici yük ve konsantrasyon gerilimi altında büyük deformasyona direnebilir ve bir kaplama/alt tabaka sisteminin kohezif ve yapışkan mukavemetini artırabilir.

NANOVEA Mekanik Test Cihazının Nano ve Mikro modüllerinin tümü ISO ve ASTM uyumlu girinti, çizik ve aşınma test cihazı modlarını içerir ve tek bir sistemde mevcut olan en geniş ve en kullanıcı dostu test yelpazesini sağlar. NANOVEA'nın eşsiz ürün yelpazesi, sertlik, Young modülü, kırılma tokluğu, yapışma, aşınma direnci ve diğerleri dahil olmak üzere ince veya kalın, yumuşak veya sert kaplamaların, filmlerin ve alt tabakaların tüm mekanik özelliklerini belirlemek için ideal bir çözümdür.

ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM

CANLI SOHBET

3D Profilometri Kullanarak Fraktografi Analizi

FRAKTOGRAFİ ANALİZİ

3 BOYUTLU PROFILOMETRI KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

CRAIG LEISING

GİRİŞ

Fraktografi, kırık yüzeylerdeki özelliklerin incelenmesidir ve tarihsel olarak Mikroskop veya SEM aracılığıyla araştırılmıştır. Özelliğin boyutuna bağlı olarak yüzey analizi için mikroskop (makro özellikler) veya SEM (nano ve mikro özellikler) seçilir. Her ikisi de sonuçta kırılma mekanizması tipinin tanımlanmasına olanak sağlar. Etkili olmasına rağmen, Mikroskopun açık sınırlamaları vardır ve çoğu durumda SEM, atomik seviye analizi dışında, kırılma yüzeyi ölçümü için pratik değildir ve daha geniş kullanım kapasitesinden yoksundur. Optik ölçüm teknolojisindeki gelişmeler sayesinde NANOVEA 3D Temassız Profilometre makro ölçekli 2D ve 3D yüzey ölçümleri yoluyla nano sağlama yeteneğiyle artık tercih edilen cihaz olarak kabul ediliyor

KIRIK İNCELEMESİ İÇİN 3 BOYUTLU TEMASSIZ PROFİLOMETRENİN ÖNEMİ

SEM'in aksine, 3D Temassız Profilometre neredeyse her yüzeyi, numune boyutunu, minimum numune hazırlığı ile ölçebilir ve tüm bunlar bir SEM'e göre üstün dikey / yatay boyutlar sunar. Bir profilometre ile nano ile makro arasındaki özellikler, numune yansıtıcılığından sıfır etkilenerek tek bir ölçümde yakalanır. Her türlü malzemeyi kolayca ölçün: şeffaf, opak, speküler, difüzif, cilalı, pürüzlü vb. 3D Temassız Profilometre, SEM maliyetinin çok altında bir maliyetle yüzey kırılma çalışmalarını en üst düzeye çıkarmak için geniş ve kullanıcı dostu bir yetenek sağlar.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada, NANOVEA ST400 bir çelik numunenin kırılmış yüzeyini ölçmek için kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yüzeyin 3D alanını, 2D profil çıkarımını ve yüzey yön haritasını göstereceğiz.

NANOVEA

ST400

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

SONUÇLAR

ÜST YÜZEY

3B Yüzey Doku Yönü

İzotropi51.26%
Birinci Yön123.2º
İkinci Yön116.3º
Üçüncü Yön0.1725º

Yüzey Alanı, Hacim, Pürüzlülük ve diğerleri bu ekstraksiyondan otomatik olarak hesaplanabilir.

2D Profil Çıkarma

SONUÇLAR

YAN YÜZEY

3B Yüzey Doku Yönü

İzotropi15.55%
Birinci Yön0.1617º
İkinci Yön110.5º
Üçüncü Yön171.5º

Yüzey Alanı, Hacim, Pürüzlülük ve diğerleri bu ekstraksiyondan otomatik olarak hesaplanabilir.

2D Profil Çıkarma

SONUÇ

Bu uygulamada, NANOVEA ST400 3D Temassız Profilometrenin kırılmış bir yüzeyin tüm topografyasını (nano, mikro ve makro özellikler) nasıl hassas bir şekilde karakterize edebileceğini gösterdik. 3D alandan yüzey net bir şekilde tanımlanabilir ve alt alanlar veya profiller / kesitler hızlı bir şekilde çıkarılabilir ve sonsuz bir yüzey hesaplamaları listesi ile analiz edilebilir. Nanometre altı yüzey özellikleri, entegre bir AFM modülü ile daha fazla analiz edilebilir.

Ayrıca NANOVEA, Profilometre serisine, özellikle kırık yüzeyinin taşınamaz olduğu saha çalışmaları için kritik olan taşınabilir bir versiyon eklemiştir. Bu geniş yüzey ölçüm yetenekleri listesiyle, kırık yüzey analizi tek bir cihazla hiç bu kadar kolay ve kullanışlı olmamıştı.

ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM

CANLI SOHBET

3D Profilometri Kullanarak Fiberglas Yüzey Topografisi

FIBERGLAS YÜZEY TOPOGRAFYASI

3 BOYUTLU PROFILOMETRI KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

CRAIG LEISING

GİRİŞ

Fiberglas, son derece ince cam liflerinden yapılan bir malzemedir. Birçok polimer ürün için takviye maddesi olarak kullanılır; sonuçta ortaya çıkan kompozit malzeme, doğru olarak fiber takviyeli polimer (FRP) veya cam takviyeli plastik (GRP) olarak bilinir ve popüler kullanımda "fiberglas" olarak adlandırılır.

KALİTE KONTROL İÇİN YÜZEY METROLOJİSİ DENETİMİNİN ÖNEMİ

Fiberglas takviye için birçok kullanım alanı olmasına rağmen, çoğu uygulamada mümkün olduğunca güçlü olmaları çok önemlidir. Fiberglas kompozitler, mevcut en yüksek mukavemet / ağırlık oranlarından birine sahiptir ve bazı durumlarda, pound için pound çelikten daha güçlüdür. Yüksek mukavemetin yanı sıra, mümkün olan en küçük açık yüzey alanına sahip olmak da önemlidir. Geniş fiberglas yüzeyler yapıyı kimyasal saldırılara ve muhtemelen malzeme genleşmesine karşı daha savunmasız hale getirebilir. Bu nedenle, yüzey denetimi kalite kontrol üretimi için kritik öneme sahiptir.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada, NANOVEA ST400 bir Fiberglas Kompozit yüzeyini pürüzlülük ve düzlük açısından ölçmek için kullanılmaktadır. Bu yüzey özelliklerini ölçerek daha güçlü, daha uzun ömürlü bir fiberglas kompozit malzeme oluşturmak veya optimize etmek mümkündür.

NANOVEA

ST400

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

ÖLÇÜM PARAMETRELERI

PROBE 1 mm
EDINIM ORANI300 Hz
ORTALAMA1
ÖLÇÜLEN YÜZEY5 mm x 2 mm
ADIM BOYUTU5 µm x 5 µm
TARAMA MODUSabit hız

PROB ÖZELLİKLERİ

ÖLÇÜM ARALIK1 mm
Z ÇÖZÜM 25 nm
Z DOĞRULUK200 nm
YANAL ÇÖZÜNÜRLÜK 2 μm

SONUÇLAR

YANLIŞ RENK GÖRÜNÜMÜ

3D Yüzey Düzlüğü

3D Yüzey Pürüzlülüğü

Sa15.716 μmAritmetik Ortalama Yükseklik
Sq19.905 μmKök Ortalama Kare Yüksekliği
Sp116,74 μmMaksimum Tepe Yüksekliği
Sv136,09 μmMaksimum Çukur Yüksekliği
Sz252,83 μmMaksimum Yükseklik
Ssk0.556Çarpıklık
Ssu3.654Kurtosis

SONUÇ

Sonuçlarda gösterildiği gibi NANOVEA ST400 Optik Profil oluşturucu fiberglas kompozit yüzeyin pürüzlülüğünü ve düzlüğünü doğru bir şekilde ölçebildi. Veriler, farklı fiberglas üretim süreçleri ve bunların zaman içinde nasıl tepki verdiği hakkında önemli bilgiler sağlamak için birden fazla fiber kompozit grubu üzerinden ve/veya belirli bir zaman dilimi üzerinden ölçülebilir. Bu nedenle ST400, fiberglas kompozit malzemelerin kalite kontrol sürecini güçlendirmek için uygun bir seçenektir.

ŞIMDI, BAŞVURUNUZ HAKKINDA KONUŞALIM

CANLI SOHBET

Telif Hakkı © 2024 Nanovea. Her hakkı saklıdır.