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

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

Yorum