DİNAMİK MEKANİK ANALİZ

NANOINDENTASYON KULLANARAK MANTARIN

Tarafından hazırlanmıştır

FRANK LIU

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada, Nanoindentasyon modunda NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı kullanılarak dört mantar tıpa üzerinde dinamik mekanik analiz (DMA) gerçekleştirilmiştir. Mantar tıpaların kalitesi şu şekilde etiketlenmiştir: 1 - Flor, 2 - Birinci, 3 - Kolmated, 4 - Sentetik kauçuk. DMA indentasyon testleri her bir mantar tıpa için hem eksenel hem de radyal yönlerde gerçekleştirilmiştir. Mantar tıpaların mekanik tepkilerini analiz ederek, dinamik davranışları hakkında bilgi edinmeyi ve farklı yönelimler altındaki performanslarını değerlendirmeyi amaçladık.

NANOVEA

PB1000

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

TEST PARAMETRELERI

MAKSİMUM KUVVET	75 mN
YÜKLEME ORANI	150 mN/dak
BOŞALTMA ORANI	150 mN/dak
AMPLİTÜD	5 mN
FREKANS	1 Hz
CREEP	60 s

girinti tipi

Top

51200 Çelik

3 mm Çap

YOUNG MODÜLÜ

DEPOLAMA MODÜLÜ

KAYIP MODÜLÜ

TAN DELTA

Mantar tıpalar arasında, Young modülü eksenel yönde test edildiğinde çok farklı değildir. Sadece #2 ve #3 tıpaları Young modülünde radyal ve eksenel yön arasında belirgin bir fark göstermiştir. Sonuç olarak, depolama modülü ve kayıp modülü de radyal yönde eksenel yöne göre daha yüksek olacaktır. #4 tıpa, kayıp modülü haricinde doğal mantar tıpalarla benzer özellikler göstermektedir. Bu, doğal mantarların sentetik kauçuk malzemeden daha viskoz bir özelliğe sahip olduğu anlamına geldiği için oldukça ilginçtir.

The post Dynamic Mechanical Analysis of Cork Using Nanoindentation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

HIDROJELIN MEKANIK ÖZELLIKLERI

NANOINDENTASYON KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, PhD & JORGE RAMIREZ

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada NANOVEA Mekanik Test Cihazı, Nanoindentasyon modunda, bir hidrojel numunesinin sertliğini, elastik modülünü ve sürünmesini incelemek için kullanılır.

NANOVEA PB1000 Mekanik Test Cihazı

BROŞÜRÜ INDIR

TEKLİF ALIN

TEST KOŞULLARI

Cam lam üzerine yerleştirilen bir hidrojel örneği, nanoindentasyon tekniği kullanılarak test edilmiştir. NANOVEA Mekanik Test Cihazı. Bu yumuşak malzeme için 3 mm çapında küresel bir uç kullanılmıştır. Yükleme süresi boyunca yük doğrusal olarak 0,06 ila 10 mN arasında artmıştır. Sürünme daha sonra 70 saniye boyunca maksimum 10 mN yükte girinti derinliğinin değişimi ile ölçülmüştür.

YAKLAŞMA HIZI: 100 μm/dak

İLETİŞİM YÜKÜ

0,06 mN

MAKS YÜK

10 mN

YÜKLEME ORANI

20 mN/dak

CREEP

70 s

Arsa Zamana Karşı Sürünme Derinliği içinde gösterilir ŞEKİL 2ve Yük ve Yer Değiştirme nanoindentasyon testinin grafiği şurada gösterilmiştir ŞEKİL 3. Bu çalışmadaki hidrojel, Oliver-Pharr yöntemi kullanılarak yük yer değiştirme eğrisine dayalı olarak hesaplandığı üzere 16,9 KPa sertliğe ve 160,2 KPa Young modülüne sahiptir.

Sürünme, bir hidrojelin mekanik özelliklerinin incelenmesi için önemli bir faktördür. Piezo ve ultra hassas yük hücresi arasındaki yakın döngü geri besleme kontrolü, maksimum yükte sünme süresi boyunca gerçek bir sabit yükleme sağlar. Gösterildiği gibi ŞEKİL 2hidrojel, 3 mm bilye ucu tarafından uygulanan 10 mN maksimum yük altında 70 saniye içinde sürünme sonucu ~42 μm azalır.

ŞEKİL 2: Maksimum 10 mN yükte 70 saniye boyunca sürünme.

ŞEKİL 3: Hidrojelin Yüke Karşı Yer Değiştirme grafiği.

The post Mechanical Properties of Hydrogel appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

ŞIMDI DÜNYANIN ÖNDE GELEN

MİKRO MEKANİK TESTLER

Tarafından hazırlanmıştır

PIERRE LEROUX & DUANJIE LI, PhD

ÖLÇÜM HEDEFI

Mikro Modülün kapasitesi şu şekilde gösterilir NANOVEA CB500 Mekanik Test Cihazı ile
hem girinti hem de çizik testlerini 0,03 ila 200 N arasında geniş bir yük aralığı kullanarak üstün hassasiyet ve güvenilirlikle gerçekleştirir.

NANOVEA

CB500

DAHA FAZLA BİLGİ EDİNİN

Vickers indenter kullanılarak standart bir çelik numune üzerinde bir dizi (3×4, toplam 12 indentasyon) mikro indentasyon gerçekleştirilmiştir. Yük ve derinlik ölçülmüş ve tüm girinti testi döngüsü için kaydedilmiştir. Mikro modülün farklı yüklerde doğru indentasyon testleri gerçekleştirme kapasitesini göstermek için indentasyonlar 0,03 N ila 200 N (0,0031 ila 20,4 kgf) arasında değişen farklı maksimum yüklerde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, 0,3 gf'den 2 kgf'ye kadar olan daha düşük yük aralığındaki testler için 10 kat daha yüksek çözünürlük sağlamak üzere 20 N'luk isteğe bağlı bir yük hücresinin de mevcut olduğunu belirtmek gerekir.

Mikro Modül kullanılarak, uç yarıçapı 500 μm ve 20 μm olan konik-küresel elmas uç kullanılarak sırasıyla 0,01 N'den 200 N'ye ve 0,01 N'den 0,5 N'ye kadar doğrusal olarak artan yük ile iki çizik testi gerçekleştirilmiştir.

Yirmi Mikroindentasyon testleri, geleneksel Vickers sertlik test cihazlarının performansına kıyasla Mikro Modül sonuçlarının üstün tekrarlanabilirliğini ortaya koyan 4 N'de çelik standart numune üzerinde gerçekleştirilmiştir.

çelik numune üzerinde *mikroindenter

TEST PARAMETRELERI

Girinti Eşlemesinin

HARİTALAMA: 3'E 4 KİŞİ

Yeni Mikro Modül, Z-motor, yüksek güçlü yük hücresi ve yüksek hassasiyetli kapasitif derinlik sensörünün benzersiz bir kombinasyonuna sahiptir. Bağımsız derinlik ve yük sensörlerinin benzersiz kullanımı, tüm koşullar altında yüksek doğruluk sağlar.

Geleneksel Vickers sertlik testlerinde kare şeklinde girintiler oluşturan elmas kare tabanlı piramit indenter uçları kullanılır. Köşegenin ortalama uzunluğu olan d ölçülerek Vickers sertliği hesaplanabilir.

Karşılaştırma yapmak gerekirse, enstrümanlı indentasyon tekniği NANOVEA'in Mikro Modülü, girinti yükü ve yer değiştirme ölçümlerinden mekanik özellikleri doğrudan ölçer. Girintinin görsel olarak gözlemlenmesine gerek yoktur. Bu, girintinin d değerlerinin belirlenmesinde kullanıcı veya bilgisayar görüntü işleme hatalarını ortadan kaldırır. Çok düşük 0,3 nm gürültü seviyesine sahip yüksek hassasiyetli kapasitör derinlik sensörü, geleneksel Vickers sertlik test cihazlarıyla mikroskop altında görsel olarak ölçülmesi zor veya imkansız olan girintilerin derinliğini doğru bir şekilde ölçebilir.

Buna ek olarak, rakipler tarafından kullanılan konsol tekniği, normal yükü bir yay vasıtasıyla bir konsol kirişine uygular ve bu yük de indenter üzerine uygulanır. Böyle bir tasarımın yüksek yük uygulanması durumunda bir kusuru vardır - konsol kirişi yeterli yapısal sertliği sağlayamaz, bu da konsol kirişinin deformasyonuna ve dolayısıyla indenterin yanlış hizalanmasına yol açar. Buna karşılık, Mikro Modül normal yükü yük hücresine etki eden Z-motoru ve ardından doğrudan yük uygulaması için indenter aracılığıyla uygular. Tüm elemanlar maksimum sertlik için dikey olarak hizalanmıştır ve tam yük aralığında tekrarlanabilir ve doğru girinti ve çizik ölçümleri sağlar.

Yeni Mikro Modülün yakından görünümü

0,03 ILA 200 N ARASINDA GIRINTI

Girinti haritasının görüntüsü ŞEKİL 1'de gösterilmektedir. İki bitişik girinti arasındaki mesafe 10 N'un üzerinde 0,5 mm iken, daha düşük yüklerde 0,25 mm'dir. Örnek aşamasının yüksek hassasiyetli konum kontrolü, kullanıcıların mekanik özelliklerin haritalanması için hedef konumu seçmelerine olanak tanır. Bileşenlerinin dikey hizalanması nedeniyle mikro modülün mükemmel sertliği sayesinde, Vickers indenter 200 N'a kadar (isteğe bağlı 400 N) bir yük altında çelik numuneye nüfuz ederken mükemmel bir dikey yönelim sağlar. Bu, farklı yüklerde numune yüzeyinde simetrik kare şeklinde izler oluşturur.

Mikroskop altında farklı yüklerdeki bireysel girintiler, yeni mikro modülün hem girinti hem de çizik testlerini geniş bir yük aralığında yüksek hassasiyetle gerçekleştirme kapasitesini sergilemek için ŞEKİL 2'de gösterildiği gibi iki çiziğin yanında görüntülenir. Normal Yük ve Çizik Uzunluğu grafiklerinde gösterildiği gibi, konik-küresel elmas uç çelik numune yüzeyinde kaydıkça normal yük doğrusal olarak artmaktadır. Giderek artan genişlik ve derinlikte pürüzsüz düz bir çizik izi oluşturur.

ŞEKİL 1: Girinti Haritası

Mikro Modül kullanılarak, uç yarıçapı 500 μm ve 20 μm olan konik-küresel elmas uç kullanılarak sırasıyla 0,01 N'den 200 N'ye ve 0,01 N'den 0,5 N'ye kadar doğrusal olarak artan yük ile iki çizik testi gerçekleştirilmiştir.

Çelik standart numune üzerinde 4 N'de yirmi Mikroindentasyon testi gerçekleştirilerek Mikro Modül sonuçlarının geleneksel Vickers sertlik test cihazlarının performansına kıyasla üstün tekrarlanabilirliği gösterilmiştir.

A: MIKROSKOP ALTINDA GIRINTI VE ÇIZIK (360X)

B: MIKROSKOP ALTINDA GIRINTI VE ÇIZIK (3000X)

ŞEKİL 2: Farklı maksimum yüklerde Yük ve Yer Değiştirme grafikleri.

Farklı maksimum yüklerde girinti sırasında yük-deplasman eğrileri aşağıda gösterilmiştir ŞEKİL 3. Sertlik ve elastik modül ŞEKİL 4'te özetlenmiş ve karşılaştırılmıştır. Çelik numune, 0,03 ila 200 N (olası aralık 0,003 ila 400 N) arasında değişen test yükü boyunca sabit bir elastik modül sergilemekte ve ortalama ~211 GPa değerine ulaşmaktadır. Sertlik, 100 N'nin üzerindeki maksimum yük altında ölçülen ~6,5 GPa'lık nispeten sabit bir değer sergiler. Yük 2 ila 10 N aralığına düştüğünde, ~9 GPa'lık ortalama bir sertlik ölçülür.

ŞEKİL 3: Farklı maksimum yüklerde Yük ve Yer Değiştirme grafikleri.

ŞEKİL 4: Çelik numunenin farklı maksimum yüklerle ölçülen sertliği ve Young modülü.

0,03 ILA 200 N ARASINDA GIRINTI

Yirmi Mikroindentasyon testi 4N maksimum yükte gerçekleştirilmiştir. Yük-deplasman eğrileri şu şekilde gösterilmiştir ŞEKİL 5 ve sonuçta ortaya çıkan Vickers sertliği ve Young modülü aşağıda gösterilmiştir ŞEKİL 6.

ŞEKİL 5: Mikroindentasyon testleri için 4 N'de yük-deplasman eğrileri.

ŞEKİL 6: Vickers sertliği ve Young's Modülü 4 N'de 20 mikroindentasyon için.

The post The World’s Leading Micro Mechanical Tester appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

METALURJİ ÇALIŞMASI
ÇOK FAZLI MALZEMENIN

NANOINDENTASYON KULLANARAK

Tarafından hazırlanmıştır

DUANJIE LI, Doktora & ALEXIS CELESTIN

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada, En Güçlü Mekanik Test Cihazı olan NANOVEA PB1000'i kullanarak çok fazlı bir metalürjik numunenin mekanik özelliklerini ölçüyoruz.

Burada, Gelişmiş Pozisyon Kontrolörümüzü kullanarak PB1000'in büyük bir numune yüzeyinin birden fazla fazında (tanecik) nanoindentasyon ölçümlerini yüksek hassasiyet ve kullanıcı dostu bir şekilde gerçekleştirme kapasitesini sergiliyoruz.

NANOVEA

PB1000

Bu çalışmada, çok fazlı bir metalürjik numune kullandık. Numune, girinti testlerinden önce ayna benzeri bir yüzey finişine kadar parlatılmıştır. Numunede aşağıda gösterildiği gibi FAZ 1, FAZ 2, FAZ 3 ve FAZ 4 olmak üzere dört faz tespit edilmiştir.

Gelişmiş Sahne Kontrolörü, farenin konumuna bağlı olarak optik mikroskop altında numune hareketinin hızını otomatik olarak ayarlayan sezgisel bir numune gezinme aracıdır. Fare görüş alanının merkezinden ne kadar uzakta olursa, sahne farenin yönüne doğru o kadar hızlı hareket eder. Bu, tüm numune yüzeyinde gezinmek ve mekanik test için istenen konumu seçmek için kullanıcı dostu bir yöntem sağlar. Test konumlarının koordinatları, yükler, yükleme/boşaltma hızı, bir haritadaki test sayısı vb. gibi bireysel test kurulumlarıyla birlikte kaydedilir ve numaralandırılır. Bu tür bir test prosedürü, kullanıcıların geniş bir numune yüzeyini indentasyon için belirli ilgi alanları açısından incelemesine ve tüm indentasyon testlerini farklı konumlarda tek seferde gerçekleştirmesine olanak tanıyarak çok fazlı metalurjik numunelerin mekanik testleri için ideal bir araç haline getirir.

Bu çalışmada, optik mikroskop altında numunenin spesifik fazlarını NANOVEA Mekanik Test Cihazı üzerinde numaralandırıldığı gibi ŞEKİL 1. Seçilen konumların koordinatları kaydedilir ve ardından aşağıda özetlenen test koşulları altında tek seferde otomatik nanoindentasyon testleri gerçekleştirilir

ŞEKİL 1: NUMUNE YÜZEYINDE NANOINDENTASYON KONUMUNUN SEÇILMESI.

Numunenin farklı aşamalarındaki girintiler aşağıda gösterilmiştir. Numune aşamasının mükemmel pozisyon kontrolünün NANOVEA Mekanik Test Cihazı kullanıcıların mekanik özellik testleri için hedef konumu tam olarak belirlemelerine olanak tanır.

Çentiklerin temsili yük-deplasman eğrileri aşağıda gösterilmiştir ŞEKİL 2ve Oliver ve Pharr Yöntemi kullanılarak hesaplanan karşılık gelen sertlik ve Young's Modülüⁱⁱⁱ 'de özetlenmiş ve karşılaştırılmıştır. ŞEKİL 3.

Bu 1., 2., 3. AŞAMALAR ve 4 sırasıyla ~5.4, 19.6, 16.2 ve 7.2 GPa ortalama sertliğe sahiptir. Nispeten küçük boyut için 2. AŞAMA sertlik ve Young's Modülü değerlerinin daha yüksek standart sapmasına katkıda bulunur.

ŞEKİL 2: YÜK-DEPLASMAN EĞRILERI
NANOINDENTASYONLARIN

ŞEKİL 3: FARKLI FAZLARIN SERTLIK VE YOUNG MODÜLÜ

SONUÇ

Bu çalışmada, Gelişmiş Aşama Kontrolörünü kullanarak büyük bir metalürjik numunenin birden fazla fazı üzerinde nanoindentasyon ölçümleri yapan NANOVEA Mekanik Test Cihazını sergiledik. Hassas konum kontrolü, kullanıcıların büyük bir numune yüzeyinde kolayca gezinmesine ve nanoindentasyon ölçümleri için ilgilenilen alanları doğrudan seçmesine olanak tanır.

Tüm girintilerin konum koordinatları kaydedilir ve ardından ardışık olarak gerçekleştirilir. Böyle bir test prosedürü, bu çalışmadaki çok fazlı metal numune gibi küçük ölçeklerde yerel mekanik özelliklerin ölçümünü önemli ölçüde daha az zaman alıcı ve daha kullanıcı dostu hale getirmektedir. Sert FAZ 2, 3 ve 4, FAZ 1 için ~5,4 GPa'ya kıyasla sırasıyla ~19,6, 16,2 ve 7,2 GPa ortalama sertliğe sahip olarak numunenin mekanik özelliklerini iyileştirmektedir.

Cihazın Nano, Mikro veya Makro modüllerinin tümü ISO ve ASTM uyumlu girinti, çizik ve aşınma test 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.

i Oliver, W. C.; Pharr, G. M., Malzeme Araştırmaları Dergisi, Cilt 19, Sayı 1, Ocak 2004, s.3-20
ii Schuh, C.A., Materials Today, Cilt 9, Sayı 5, Mayıs 2006, s. 32-40
iii Oliver, W. C.; Pharr, G. M., Malzeme Araştırmaları Dergisi, Cilt 7, Sayı 6, Haziran 1992, s.1564-1583

The post Multiphase Metal Nanoindentation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

DMA FREKANS TARAMASI

NANOINDENTASYON KULLANARAK POLIMER ÜZERINDE

Tarafından hazırlanmıştır

Duanjie Li, PhD

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada, En Güçlü Mekanik Test Cihazı NANOVEA PB1000'i kullanarak farklı DMA frekanslarında cilalanmış bir lastik numunesinin viskoelastik özelliklerini inceliyoruz. Nanoindentasyon Mod.

NANOVEA

PB1000

girinti tipi

Küresel

Elmas | 100 μm

Maksimum yükte Dinamik Mekanik Analiz frekans taraması, tek bir testte farklı yükleme frekanslarında numunenin viskoelastik özelliklerinin hızlı ve basit bir şekilde ölçülmesini sağlar. Farklı frekanslardaki yük ve yer değiştirme dalgalarının faz kayması ve genlikleri, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli temel malzeme viskoelastik özelliklerini hesaplamak için kullanılabilir Depolama Modülü, Kayıp Modülü ve Tan (δ) Aşağıdaki grafiklerde özetlendiği gibi. 

Bu çalışmada 1, 5, 10 ve 20 Hz'lik frekanslar saatte yaklaşık 7, 33, 67 ve 134 km'lik hızlara karşılık gelmektedir. Test frekansı 0,1 ila 20 Hz arasında arttıkça, hem Depolama Modülünün hem de Kayıp Modülünün kademeli olarak arttığı gözlemlenebilir. Tan (δ), frekans 0,1'den 1 Hz'e yükseldikçe ~0,27'den 0,18'e düşmekte ve 20 Hz frekansa ulaşıldığında kademeli olarak ~0,55'e yükselmektedir. DMA frekans taraması, polimerlerin camsı geçişinin yanı sıra monomerlerin hareketi ve çapraz bağlanma hakkında bilgi sağlayan Depolama Modülü, Kayıp Modülü ve Tan (δ) eğilimlerinin ölçülmesine olanak tanır. Frekans taraması sırasında bir ısıtma plakası kullanarak sıcaklığı yükselterek, farklı test koşulları altında moleküler hareketin doğasının daha eksiksiz bir resmi elde edilebilir.

YÜK VE DERİNLİĞİN EVRİMİ

TAM DMA FREKANS TARAMASININ

FARKLI FREKANSLARDA YÜK VE DERİNLİK vs ZAMAN

DEPOLAMA MODÜLÜ

FARKLI FREKANSLARDA

KAYIP MODÜLÜ

FARKLI FREKANSLARDA

TAN (δ)

FARKLI FREKANSLARDA

The post Dynamic Mechanical Analysis (DMA) Frequency Sweep on Polymer appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

MİKROPARTİKÜLLER

SIKIŞMA DAYANIMI VE MİKRO GİRİNTİ
TUZLARI TEST EDEREK

Yazar:
Jorge Ramirez

Revize eden:
Jocelyn Esparza

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulama notunda aşağıdakileri ölçüyoruz  ile tuzun sıkıştırma mukavemeti ve NANOVEA Mekanik Test Cihazı mikro girinti modunda.

NANOVEA

CB500

girinti tipi

Düz Punch

Çelik | 1mm Çap

The post Microparticles: Compression Strength and Micro Indentation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

GİRİŞ

Nanoindentasyon malzemelerin mekanik davranışlarını küçük ölçeklerde ölçmek için yaygın olarak uygulanan bir teknik haline gelmiştir.^{i ii}. Bir nanoindentasyon ölçümünden elde edilen yüksek çözünürlüklü yük-yer değiştirme eğrileri, sertlik, Young modülü, sürünme, kırılma tokluğu ve diğerleri dahil olmak üzere çeşitli fiziko-mekanik özellikler sağlayabilir.

Hızlı Haritalama Girintisinin Önemi

Nanoindentasyon tekniğinin daha da yaygınlaştırılması için önemli bir darboğaz zaman tüketimidir. Geleneksel nanoindentasyon prosedürüyle mekanik özellik haritalaması kolayca saatler sürebilir ve bu da tekniğin yarı iletken, havacılık, MEMS, seramik karolar gibi tüketici ürünleri ve diğerleri gibi seri üretim endüstrilerinde uygulanmasını engeller.

Hızlı haritalamanın seramik karo imalat endüstrisinde önemli olduğu kanıtlanabilir; Hardness ve Young'ın tek bir seramik karo üzerindeki modül haritalamaları, yüzeyin ne kadar homojen olduğunu gösteren bir veri dağılımı sunabilir. Bu haritada bir karo üzerindeki daha yumuşak bölgeler ana hatlarıyla çizilebilir ve birinin evinde her gün meydana gelen fiziksel etkilerden dolayı arızalanmaya daha yatkın yerler gösterilebilir. Karşılaştırmalı çalışmalar için farklı tipte karolar üzerinde, kalite kontrol süreçlerinde ise karo tutarlılığını ölçmek için benzer karolardan oluşan bir parti üzerinde haritalamalar yapılabilir. Hızlı haritalama yöntemiyle ölçüm kurulumlarının kombinasyonu kapsamlı, aynı zamanda doğru ve verimli olabilir.

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu çalışmada, Nanovea Mekanik Test CihazıFastMap modunda, bir zemin karosunun mekanik özelliklerini yüksek hızlarda haritalamak için kullanılır. Nanovea Mekanik Test Cihazının yüksek hassasiyet ve tekrarlanabilirlikle iki hızlı nanoindentasyon eşlemesi gerçekleştirme kapasitesini sergiliyoruz.

Test Koşulları

Nanovea Mekanik Test Cihazı, bir Berkovich girintisi kullanılarak bir yer karosu üzerinde FastMap Modu ile bir dizi nano girinti gerçekleştirmek için kullanıldı. Oluşturulan iki girinti matrisi için test parametreleri aşağıda özetlenmiştir.

Tablo 1: Test parametre özeti.

SONUÇLAR & TARTIŞMA 

Şekil 1: 625 girintili sertlik eşlemesinin 2B ve 3B görünümü.

Şekil 2: Taneyi gösteren 625 girintili matrisin mikrografı.

0,20 mm'lik bir yüzeyde 625 girintili bir matris gerçekleştirildi² büyük görünür taneciklerin bulunduğu alan. Bu tanecik (Şekil 2), karonun genel yüzeyinden daha düşük bir ortalama sertliğe sahipti. Nanovea Mekanik Yazılımı, kullanıcının Şekil 1'de gösterilen sertlik dağılım haritasını 2D ve 3D modunda görmesine olanak tanır. Yazılım, numune tablasının yüksek hassasiyetli konum kontrolünü kullanarak, kullanıcıların bu gibi alanları derinlemesine hedeflemesine olanak tanır. mekanik özelliklerin haritalanması.

Şekil 3: 1600 girintili sertlik eşlemesinin 2B ve 3B görünümü.

Şekil 4: 1600 girintili matrisin mikrografı.

Yüzeyin homojenliğini ölçmek için aynı karo üzerinde 1600 girintili bir matris de oluşturuldu. Burada kullanıcı yine 3D veya 2D modunda sertlik dağılımını (Şekil 3) ve girintili yüzeyin mikroskop görüntüsünü görme olanağına sahiptir. Sunulan sertlik dağılımına dayanarak, yüksek ve düşük sertlik veri noktalarının eşit şekilde dağılmasından dolayı malzemenin gözenekli olduğu sonucuna varılabilir.

Geleneksel nanoindentasyon prosedürleriyle karşılaştırıldığında, bu çalışmadaki FastMap modu önemli ölçüde daha az zaman alıcı ve daha uygun maliyetlidir. Sertlik ve Young Modülü de dahil olmak üzere mekanik özelliklerin hızlı niceliksel haritalanmasına olanak tanır ve seri üretimde çeşitli malzemelerin kalite kontrolü için kritik olan tane tespiti ve malzeme tutarlılığı için bir çözüm sunar.

SONUÇ

Bu çalışmada, Nanovea Mekanik Test Cihazının FastMap modunu kullanarak hızlı ve hassas nanoindentasyon haritalaması yapma kapasitesini sergiledik. Seramik karo üzerindeki mekanik özellik haritaları, yüzey tanelerini tespit etmek ve bir yüzeyin homojenliğini yüksek hızda ölçmek için kademelerin konum kontrolünü (0,2 µm doğrulukla) ve kuvvet modülü hassasiyetini kullanır.

Bu çalışmada kullanılan test parametreleri matrisin boyutuna ve numune malzemesine göre belirlenmiştir. Toplam girinti döngüsü süresini girinti başına 3 saniyeye (veya her 10 girinti için 30 saniyeye) optimize etmek için çeşitli test parametreleri seçilebilir.

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

Ayrıca, pürüzlülük gibi diğer yüzey ölçümlerine ek olarak girinti, çizik ve aşınma izinin yüksek çözünürlüklü 3D görüntülenmesi için isteğe bağlı 3D temassız profil oluşturucu ve AFM Modülü mevcuttur.

Yazar: Duanjie Li, Doktora Pierre Leroux ve Jocelyn Esparza tarafından revize edilmiştir

The post Ceramics: Nanoindentation Fast Mapping for Grain Detection appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

MİKROINDENTASYON ARAŞTIRMASI VE KALİTE KONTROLÜ

Kaya mekaniği, kaya kütlelerinin mekanik davranışlarının incelenmesidir ve madencilik, sondaj, rezervuar üretimi ve inşaat sektörlerinde uygulanmaktadır. Mekanik özelliklerin hassas ölçümü ile gelişmiş enstrümantasyon, bu endüstrilerde parça ve prosedür iyileştirmesine olanak tanır. Başarılı kalite kontrol prosedürleri, kaya mekaniğinin mikro ölçekte anlaşılmasıyla sağlanır.

Mikroindentasyon kaya mekaniği ile ilgili çalışmalar için kullanılan çok önemli bir araçtır. Bu teknikler, kaya kütlesi özelliklerinin daha iyi anlaşılmasını sağlayarak kazı tekniklerini geliştirir. Mikroindentasyon, madencilik prosedürlerini iyileştiren matkap başlıklarını geliştirmek için kullanılır. Mikroindentasyon, minerallerden tebeşir ve toz oluşumunu incelemek için kullanılmıştır. Mikroindentasyon çalışmaları sertlik, Young modülü, sünme, gerilme-gerinim, kırılma tokluğu ve sıkıştırmayı tek bir aletle içerebilir.

 

 

ÖLÇÜM HEDEFI

Bu uygulamada Nanovea mekanik test cihazı bir mineral kaya örneğinin Vickers sertliğini (Hv), Young modülünü ve kırılma dayanıklılığını ölçer. Kaya, standart granit kompozitini oluşturan biyotit, feldspat ve kuvarstan oluşur. Her biri ayrı ayrı test edilir.

 

SONUÇLAR VE TARTIŞMA

Bu bölüm, farklı numuneler için ana sayısal sonuçları karşılaştıran bir özet tablo ve ardından gerçekleştirilen her bir girintiyi içeren ve mevcut olduğunda girintinin mikrografları ile birlikte tam sonuç listelerini içermektedir. Bu tam sonuçlar, Sertlik ve Young modülünün ölçülen değerlerini, ortalamaları ve standart sapmalarıyla birlikte penetrasyon derinliği (Δd) olarak sunmaktadır. Yüzey pürüzlülüğünün girinti ile aynı boyut aralığında olması durumunda sonuçlarda büyük farklılıklar oluşabileceği göz önünde bulundurulmalıdır.

Sertlik ve Kırılma Tokluğu için ana sayısal sonuçların özet tablosu

 

SONUÇ

Nanovea mekanik test cihazı, mineral kayanın sert yüzeyinde tekrarlanabilirlik ve hassas indentasyon sonuçları göstermektedir. Graniti oluşturan her bir malzemenin sertliği ve Young modülü doğrudan derinliğe karşı yük eğrilerinden ölçülmüştür. Pürüzlü yüzey, mikro çatlamaya neden olabilecek daha yüksek yüklerde test anlamına geliyordu. Mikro çatlama, ölçümlerde görülen bazı varyasyonları açıklayabilir. Pürüzlü numune yüzeyi nedeniyle çatlaklar standart mikroskopi gözlemi ile algılanamamıştır. Bu nedenle, çatlak uzunluğu ölçümleri gerektiren geleneksel kırılma tokluğu sayılarını hesaplamak mümkün değildir. Bunun yerine, sistemi yükler artarken derinliğe karşı yük eğrilerindeki dislokasyonlar yoluyla çatlakların başlamasını tespit etmek için kullandık.

Kırılma eşiği yükleri, arızaların meydana geldiği yüklerde rapor edilmiştir. Sadece çatlak uzunluğunu ölçen geleneksel kırılma tokluğu testlerinin aksine, eşik kırılmanın başladığı bir yük elde edilir. Ayrıca, kontrollü ve yakından izlenen ortam, sertlik ölçümünün çeşitli numuneleri karşılaştırmak için nicel bir değer olarak kullanılmasına olanak tanır.

The post Improve Mining Procedures With Microindendation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Geleneksel mekanik testler (sertlik, yapışma, sıkıştırma, delinme, akma dayanımı vb.), dokulardan kırılgan malzemelere kadar çok çeşitli gelişmiş malzemelerin bulunduğu günümüzün kalite kontrol ortamlarında daha fazla hassasiyet ve güvenilirlik gerektirir. Geleneksel mekanik enstrümantasyon, gelişmiş malzemeler için gereken hassas yük kontrolünü ve çözünürlüğü sağlayamamaktadır. Biyomalzemelerle ilgili zorluklar, son derece yumuşak malzemeler üzerinde doğru yük kontrolü yapabilen mekanik testlerin geliştirilmesini gerektirmektedir. Bu malzemeler, uygun özellik ölçümünü sağlamak için geniş derinlik aralığına sahip çok düşük mN altı test yükleri gerektirir. Buna ek olarak, birçok farklı mekanik test türü tek bir sistem üzerinde gerçekleştirilebilir ve bu da daha fazla işlevsellik sağlar. Bu, biyomalzemeler üzerinde çizilme direnci ve akma dayanımı hata noktalarına ek olarak sertlik, elastik modül, kayıp ve depolama modülü ve sürünme dahil olmak üzere bir dizi önemli ölçüm sağlar.

 

Ölçüm Hedefi

Bu uygulamada Nanovea'nın nanoindentasyon modundaki mekanik test cihazı, prosciutto'nun yağ, açık et ve koyu et bölgelerinde bir biyomalzeme ikamesinin 3 ayrı alanının sertliğini ve elastik modülünü incelemek için kullanılmıştır.

Nano indentasyon, ASTM E2546 ve ISO 14577 enstrümanlı indentasyon standartlarına dayanmaktadır. Bilinen geometriye sahip bir girinti ucunun, kontrollü artan normal yük ile test malzemesinin belirli bir bölgesine sürüldüğü yerleşik yöntemleri kullanır. Önceden ayarlanmış bir maksimum derinliğe ulaşıldığında, tamamen gevşeme gerçekleşene kadar normal yük azaltılır. Yük, bir piezo aktüatör tarafından uygulanır ve yüksek hassasiyetli bir yük hücresi ile kontrollü bir döngüde ölçülür. Deneyler sırasında numune yüzeyine göre indenter pozisyonu yüksek hassasiyetli kapasitif sensör ile izlenir. Elde edilen yük ve yer değiştirme eğrileri, test edilen malzemenin mekanik yapısına özgü veriler sağlar. Oluşturulan modeller, ölçülen verilerle kantitatif sertlik ve modül değerlerini hesaplar. Nanoindentasyon, nanometre ölçeklerinde düşük yük ve penetrasyon derinliği ölçümleri için uygundur.

Sonuçlar ve Tartışma

Aşağıdaki tablolar sertlik ve Young modülünün ölçülen değerlerini ortalamalar ve standart sapmalarla birlikte sunmaktadır. Yüksek yüzey pürüzlülüğü, küçük girinti boyutu nedeniyle sonuçlarda büyük değişikliklere neden olabilir.

Yağ bölgesi et bölgelerinin yaklaşık yarısı kadar sertliğe sahipti. Et muamelesi koyu renkli et alanının açık renkli et alanından daha sert olmasına neden olmuştur. Elastik modül ve sertlik, yağ ve et bölgelerinin ağızda hissedilen çiğnenebilirliği ile doğrudan ilişkilidir. Yağlı ve açık renkli et bölgeleri 60 saniye sonra koyu renkli ete göre daha yüksek oranda sünmeye devam etmiştir.

Detaylı Sonuçlar - Yağ

Detaylı Sonuçlar - Hafif Et

Detaylı Sonuçlar - Koyu Et

Sonuç

Bu uygulamada Nanovea'nın mekanik test cihazı nanoindentasyon modunda, yüksek numune yüzey pürüzlülüğünün üstesinden gelirken yağ ve et alanlarının mekanik özelliklerini güvenilir bir şekilde belirledi. Bu, Nanovea'nın mekanik test cihazının geniş ve eşsiz kapasitesini ortaya koydu. Sistem aynı anda son derece sert malzemeler ve yumuşak biyolojik dokular üzerinde hassas mekanik özellik ölçümleri sağlar.

Piezo tabla ile kapalı döngü kontrolündeki yük hücresi, sert veya yumuşak jel malzemelerin 1 ila 5kPa arasında hassas ölçümünü sağlar. Aynı sistemi kullanarak, biyomalzemeleri 400N'ye kadar daha yüksek yüklerde test etmek mümkündür. Yorulma testi için çok döngülü yükleme kullanılabilir ve düz silindirik bir elmas uç kullanılarak her bölgedeki akma dayanımı bilgileri elde edilebilir. Ayrıca, Dinamik Mekanik Analiz (DMA) ile viskoelastik özellikler kayıp ve depolama modülleri, kapalı döngü yük kontrolü kullanılarak yüksek doğrulukla değerlendirilebilir. Aynı sistem üzerinde çeşitli sıcaklıklarda ve sıvılar altında testler de yapılabilmektedir.

Nanovea'nın mekanik test cihazı biyolojik ve yumuşak polimer/jel uygulamaları için üstün bir araç olmaya devam ediyor.

The post Biological Tissue Hardness Evaluation using Nanoindentation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.

Biyo Malzemeler için Nanoindentasyonun Önemi

 
Birçok geleneksel mekanik testte (Sertlik, Yapışma, Sıkıştırma, Delinme, Akma Dayanımı, vb.), jellerden kırılgan malzemelere kadar gelişmiş hassas malzemelerin bulunduğu günümüz kalite kontrol ortamları artık daha fazla hassasiyet ve güvenilirlik kontrolü gerektirmektedir. Geleneksel mekanik enstrümantasyon, dökme malzemeler için kullanılmak üzere tasarlanmış olup gereken hassas yük kontrolünü ve çözünürlüğü sağlayamamaktadır. Test edilen malzemenin boyutu daha fazla ilgi çekmeye başladıkça Nanoindentasyon biyomalzemelerle yapılan araştırmalar gibi daha küçük yüzeylerde temel mekanik bilgileri elde etmek için güvenilir bir yöntem sağlamıştır. Özellikle biyomalzemelerle ilgili zorluklar, son derece yumuşak ve kırılgan malzemeler üzerinde doğru yük kontrolü yapabilen mekanik testlerin geliştirilmesini gerektirmiştir. Ayrıca, artık tek bir sistem üzerinde gerçekleştirilebilen çeşitli mekanik testleri gerçekleştirmek için birden fazla cihaza ihtiyaç duyulmaktadır. Nanoindentasyon, hassas uygulamalar için nano kontrollü yüklerde hassas çözünürlükle geniş bir ölçüm aralığı sağlar.

 

 

Ölçüm Hedefi

Bu uygulamada, Nanovea Mekanik Test CihazıNanoindentasyon modunda, dişin dentininin, çürüklerinin ve pulpasının sertliğini ve elastik modülünü incelemek için kullanılır. Nanoindentasyon testinin en kritik yönü numuneyi güvence altına almaktır; burada dilimlenmiş bir diş aldık ve epoksi monte ettik ve üç ilgi alanını da test için açıkta bıraktık.

 

 

Sonuçlar ve Tartışma

Bu bölüm, farklı numuneler için ana sayısal sonuçları karşılaştıran bir özet tablo ve ardından, mevcut olduğunda, girintinin mikrografları ile birlikte gerçekleştirilen her bir girintiyi içeren tam sonuç listelerini içerir. Bu tam sonuçlar, Sertlik ve Young modülünün ölçülen değerlerini, ortalamaları ve standart sapmalarıyla birlikte penetrasyon derinliği olarak sunmaktadır. Yüzey pürüzlülüğünün girinti ile aynı boyut aralığında olması durumunda sonuçlarda büyük farklılıklar oluşabileceği göz önünde bulundurulmalıdır.

Ana sayısal sonuçların özet tablosu:

 

 

Sonuç

Sonuç olarak, Nanovea Mekanik Test Cihazının Nanoindentasyon modunda bir dişin mekanik özelliklerinin hassas ölçümünü nasıl sağladığını gösterdik. Veriler, gerçek bir dişin mekanik özelliklerine daha iyi uyacak dolguların geliştirilmesinde kullanılabilir. Nanovea Mekanik Test Cihazının konumlandırma özelliği, çeşitli bölgelerdeki dişlerin sertliğinin tam olarak haritalanmasını sağlar.

Aynı sistemi kullanarak, diş malzemesinin kırılma tokluğunu 200N'a kadar daha yüksek yüklerde test etmek mümkündür. Kalan elastikiyet seviyesini değerlendirmek için daha gözenekli malzemeler üzerinde çok döngülü bir yükleme testi kullanılabilir. Düz silindirik bir elmas uç kullanmak, her bölgede akma dayanımı bilgisi verebilir. Ek olarak, DMA "Dinamik Mekanik Analiz" ile kayıp ve depolama modülleri dahil viskoelastik özellikler değerlendirilebilir.

Nanovea nano modülü bu testler için idealdir çünkü uygulanan yükü hassas bir şekilde kontrol etmek için benzersiz bir geri bildirim tepkisi kullanır. Bu nedenle nano modül, hassas nano çizik testi yapmak için de kullanılabilir. Diş malzemesi ve dolgu malzemelerinin çizilme ve aşınma direncinin incelenmesi, Mekanik test cihazının genel kullanışlılığına katkıda bulunur. Dolgu malzemelerindeki aşınmayı kantitatif olarak karşılaştırmak için keskin 2 mikronluk bir uç kullanmak, gerçek uygulamalardaki davranışın daha iyi tahmin edilmesini sağlayacaktır. Çok geçişli aşınma veya doğrudan rotatif aşınma testleri de uzun vadeli uygulanabilirlik hakkında önemli bilgiler sağlayan yaygın testlerdir.

The post Tooth Hardness Evaluation using Nanoindentation appeared first on NANOVEA: Advanced Profilometers, Tribometers, Nanoindenters, and Scratch Testers for Materials Testing.