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

Nanoindentasyon

Nanoindentasyona Genel Bakış

Nanoindentasyon, malzemelerin mekanik özelliklerini küçük uzunluk ölçeklerinde karakterize etmek için güçlü bir araçtır. Araştırmacıların sertlik, elastik modül, kırılma tokluğu, akma dayanımı ve yorulma gibi malzeme özelliklerini benzeri görülmemiş bir doğruluk ve hassasiyetle ölçmelerini ve analiz etmelerini sağlar. Nano indentasyon ayrıca yüksek veya düşük sıcaklık, sıvı, nem veya vakum ortamları gibi gerçek dünya koşullarını simüle etmek için önemli bir araç sağlar. Polimerler, metaller, kompozitler ve seramikler dahil olmak üzere geniş bir malzeme yelpazesinde tutarlı sonuçlar elde ederken farklı numune şekillerine ve boyutlarına uyum sağlamak için farklı indenter tipleri mevcuttur.

nanoindentasyon

İçindekiler

Sorularınız mı var?

Geleneksel Girinti Testlerinin Sınırlamaları

Geleneksel indentasyon testleri, küçük uzunluk ölçeklerinde malzeme özelliklerini ölçme yetenekleri açısından sınırlıdır. Ayrıca, farklı şekil ve boyutlardaki malzemelerin yanı sıra karmaşık kompozitler veya seramikler için doğru ve kesin sonuçlar sağlamazlar. Nanoindentasyon, araştırmacılara sertlik, elastik modül, kırılma tokluğu, akma dayanımı ve yorulma gibi malzeme özelliklerini geleneksel indentasyon testlerinden daha yüksek doğruluk ve hassasiyetle ölçme ve analiz etme olanağı sunan daha gelişmiş bir test yöntemidir. Ayrıca yüksek veya düşük sıcaklık, sıvı, nem veya vakum ortamları gibi gerçek dünya koşullarını simüle edebilir. Polimerler, metaller, kompozitler ve seramikler dahil olmak üzere geniş bir malzeme yelpazesinde tutarlı sonuçlar sağlarken, farklı numune şekillerine ve boyutlarına uyum sağlamak için farklı indenter tipleri kullanılabilir.

Nanoindentasyonun Avantajları

Nanoindentasyon, nanometre ölçeğindeki malzemeleri karakterize etmek için güçlü bir araçtır. Araştırmacılara, sertlik, elastik modül, kırılma tokluğu, akma dayanımı ve yorulma gibi malzeme özelliklerini ölçerken daha fazla doğruluk ve hassasiyet dahil olmak üzere geleneksel indentasyon testlerine göre çeşitli avantajlar sağlar. Nano indentasyon ayrıca farklı numune şekillerine ve boyutlarına uyum sağlamak için indenter tipi seçimi açısından esneklik sunarken, polimerler, metaller, kompozitler ve seramikler dahil olmak üzere çok çeşitli malzemelerde tutarlı sonuçlar sağlar. Ayrıca, yüksek veya düşük sıcaklık ortamları, sıvı daldırma testi veya nem/vakum maruziyeti gibi gerçek dünya koşullarının simülasyonuna izin verir. Bu nedenle nanoindentasyon, malzeme davranışını nano ölçek düzeyinde doğru bir şekilde değerlendirmek için paha biçilmez bir araç haline gelmiştir.

Bağımsız Yük ve Derinlik Sensörlü NANOVEA Piezo Aktüatörün Bobinli Aktüatöre Göre Avantajları

Bağımsız yük ve derinlik sensörlerine sahip NANOVEA Piezo Aktüatör, geleneksel bobinli aktüatörlerden birçok yönden üstündür. Bu sistem, nanometre çözünürlüklerde yüksek kuvvetler üretebilen piezoelektrik yığınları kullanır. Piezo aktüatörler, yükü ve yer değiştirmeyi gerçek zamanlı olarak ölçme yetenekleri sayesinde daha iyi kontrol ve tekrarlanabilirlik sağlayarak testler sırasında hassas ayarlamalara olanak tanır. Ayrıca piezo aktüatörler, bobinli aktüatörlere göre çok daha düşük gürültü seviyelerine sahiptir ve daha hassas ölçümler yapılmasına olanak tanır.

NANOINDENTASYON TESTINI KEŞFEDIN
NANOVEA MEKANIK TEST CIHAZLARI ILE

İLERİ SEVİYE

Kompakt

MODÜLER

BÜYÜK PLATFORM

NANOVEA Nanoindentasyon Yazılım Özellikleri

  • Yemek Tarifleri
  • Ham Verileri ve Görüntüleri Dışa Aktarma
  • Gerçek Zamanlı Ekran
  • Otomatik Raporlama
  • Çoklu Dil Desteği
  • Aynı veya Çoklu Örnekler Üzerindeki Eğrileri ve Sonuçları Karşılaştırın
  • DMA ve Sürekli Sertlik
  • Gerçek Derinlik ve Yük Geri Besleme Kontrolü Yükleme

NANOVEA Gelişmiş Nanoindentasyon Otomasyonu

  • FastMap: Sertlik ve Elastik Modülün Haritalanması (girinti başına 3 saniye)
  • Broadview Harita Seçim Aracı: Birleştirilmiş görüntü üzerinde Gelişmiş Haritalama
  • Otomatik çoklu numune testi (50 mm'ye kadar yükseklik varyansını işler
  • Navigation Plus: Kullanıcı Dostu yüzey navigasyon görüntüleme
  • Hızlı Yaklaşım, Otomatik Yüzey Algılama ve Otomatik Analiz
  • Yük ve Derinlik için Doğrudan Kolay Kalibrasyon Araçları
  • Tek Girinti Alanı İşlevi (Avrupa Patent No. 3076153)
  • İndenter için ölçülebilir kalite kontrolü (Avrupa Patent No. 3076153)
  • Sihirbaz (Patent Bekliyor): Otomatik Test Parametresi oluşturucu
  • Programlanmış tüm makroların kaydedilebilir tarifleri

Standartlar

Nanovea, malzemelerin mekanik özelliklerini değerlendirmek için doğru ve güvenilir sonuçlar sağlayarak ve aynı zamanda benzersiz uygulamalar için tasarlanmış özel test çözümleri sunarak, belirlenmiş standartlara uygun çizik testleri gerçekleştirir.

  • ASTM E384 - Malzemelerin Mikroindentasyon Sertliği için Standart Test Yöntemi
  • ASTM G171 - Elmas Stylus Kullanılarak Malzemelerin Çizilme Sertliği için Standart Test Yöntemi
  • ASTM E2546 - Enstrümanlı İndentasyon Testi için Standart Uygulama
  • ASTM B933 - Toz Metalurjisi (PM) Malzemelerinin Mikroindentasyon Sertliği için Standart Test Yöntemi
  • ASTM D4065 - Plastikler için Standart Uygulama: Dinamik Mekanik Özellikler: Prosedürlerin Belirlenmesi ve Raporu
  • ISO 14577 - Metalik malzemeler - Sertlik ve malzeme parametreleri için enstrümanlı girinti testi
  • DIN 50359 - Metalik Malzemelerin Üniversal Sertlik Testi - Referans Bloklarının Kalibrasyonu
astm standartlari

Gerçek Dünya Koşullarının Simülasyonu

Yüksek ve Düşük Sıcaklık, Sıvı, Nem ve Vakum

YÜKSEK SICAKLIK

DÜŞÜK SICAKLIK

SIVI

NEM

VAKUM

Nanoindentasyon testi, çeşitli malzemelerin mekanik özelliklerini küçük ölçeklerde incelemek için önemli bir teknik haline gelmiştir. Ancak, bu tür testlerin doğruluğu gerçek dünya koşullarının simüle edilmesine bağlıdır. Bu noktada yüksek ve düşük sıcaklıkların, sıvı ortamların ve vakumun simülasyonu devreye girmektedir. Bu faktörler, incelenen malzemelerin mekanik özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Örneğin, düşük sıcaklık testleri, birçok endüstriyel ve uzay uygulamasıyla ilgili olan kriyojenik sıcaklıklardaki malzeme davranışı hakkında bilgi sağlayabilir. Benzer şekilde, malzemelerin nemli ve sıvı ortamlarda incelenmesi, malzemelerin biyolojik uygulamalarda karşılaşacağı koşulları simüle edebilir. Bu nedenle, doğruluğunu artırmak ve malzeme performansı ve davranışını daha iyi anlamak için nanoindentasyon testi sırasında bu gerçek dünya faktörlerini dahil etmek çok önemlidir.

Nanoindentasyonda Ölçüm ve Analiz Teknikleri

Nanoindentasyon, araştırmacıların nano ölçekte çeşitli malzeme özelliklerini analiz etmelerini sağlayan çok yönlü bir tekniktir. Nanoindentasyon sırasında analiz edilen özellikler arasında sertlik, elastik modül ve bunların sıcaklık veya nem ile ilişkisi yer alır. Sürünme, sabit yük ve derinlik kontrolü altında gerilme gevşemesi ve Sürekli Sertlik (CSM) ve Çoklu Yük Döngülerinden elde edilen gerilme-gerinim eğrileri de incelenir. İyileşme derinliği, restorasyon oranı, kayıp ve depolama modülü, kırılma tokluğu, akma dayanımı ve sıkıştırma gibi diğer özellikler de araştırılabilir.

Ayrıca nanoindentasyon, frekans ve sıcaklık taramaları yaparak yorulma, delinme direnci, yapışma yapışkanlığı ve Dinamik Mekanik Analizi (DMA) incelemek için kullanılabilir. Derinliğe karşı Martens sertliği, plastik ve elastik deformasyonlar ve görsel Vickers sertliği, nanoindentasyon yoluyla değerlendirilebilen diğer özellikler arasındadır. Bu geniş özellik yelpazesi, nanoindentasyonu malzemeleri karakterize etmek ve çeşitli koşullar altındaki davranışlarını anlamak için güçlü bir araç haline getirmektedir.

Sertlik ve Elastik Modül

Nanoindentasyon testi, bir malzemenin mekanik özelliklerini nano ölçekte ölçmek için kullanılan bir tekniktir. Nano indentasyon testinden elde edilen iki temel parametre sertlik ve elastik modüldür. Bu bağlamda sertlik, bir malzemenin bir girintinin neden olduğu plastik deformasyona karşı direncini ifade eder. Öte yandan elastik modül, bir malzemenin elastik deformasyona direnme kabiliyetini tanımlar. Bu iki ölçüm birlikte, özellikle geleneksel mekanik test yöntemlerinin uygulanamayabileceği küçük uzunluk ölçeklerinde, bir malzemenin mekanik davranışı hakkında önemli bilgiler sağlayabilir. Bu değerler, kaplamaların, ince filmlerin ve diğer nanoyapılı malzemelerin performansı da dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda bir malzemenin özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Kırılma tokluğu

Kırılma tokluğu, özellikle nanoindentasyon testi alanında malzeme biliminin kritik bir yönüdür. Bu parametre, bir malzemenin belirli bir yükleme koşulu altında çatlak başlangıcına ve yayılmasına karşı direncini ölçer. Malzemelerin daha küçük ve daha karmaşık hale geldiği nanoteknoloji dünyasında, malzemelerin kırılma tokluğunu anlamak hiç bu kadar önemli olmamıştı. Nanoindentasyon testi, malzemenin nano yapısı ve mikron altı ölçeklerdeki mekanik davranışı hakkında fikir verdiği için kırılma tokluğunu ölçmek için yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Nano ölçekli bir girintiye belirli bir yük uygulayarak, malzemede çatlak oluşumu ve yayılımı gözlemlenebilir ve bu da kırılma tokluğu hakkında değerli bilgiler sağlar.

Akma Dayanımı ve Yorulma

Akma dayanımı ve yorulma, nanoindentasyon kullanılarak ölçülen temel özellikler arasındadır. Akma dayanımı, bir malzemenin plastik olarak deforme olmaya başladığı yüktür, yorulma ise malzemelerin tekrarlanan yükleme altında yapısal bozulmaya direnme kapasitesini ölçerek ilerleyici hasara yol açar.

Sürünme ve Rahatlama

Sürünme ve gevşeme, nanoindentasyon testi sırasında ölçülebilen iki önemli mekanik özelliktir. Sürünme, sabit bir yük nedeniyle bir malzemenin zaman içinde kademeli deformasyonunu ifade ederken, gevşeme, sabit bir gerilme altında zaman içinde gerilmedeki azalmayı ifade eder. Bu özelliklerin her ikisi de nanoindentasyon testi ile analiz edilebilir ve araştırmacıların malzemelerin farklı koşullar altındaki davranışlarını daha iyi anlamalarına olanak tanır.

Stres ve Gerinim Ölçümü

Stres ve gerinim ölçümü, nanoindentasyon test sürecinin ayrılmaz bir parçasıdır ve uygulanan bir yük altında numunenin deformasyon davranışı hakkında değerli bilgiler sağlar. Stres, numune tarafından deneyimlenen birim alan başına kuvvettir, gerinim ise ortaya çıkan deformasyondur. Birlikte, sertlik ve sertlik de dahil olmak üzere malzemenin davranışı hakkında fikir verirler. Nanoindentasyon testinde, gerilme ve gerinimi doğru bir şekilde ölçme yeteneği, malzemenin dış kuvvetlere tepkisini anlamak ve tahmin etmek için kritik öneme sahiptir. 

Kayıp ve Depolama modülü

Son olarak, nanoindentasyon testinden elde edilebilecek diğer iki önemli parametre Kayıp modülü ve Depolama modülüdür. Kayıp modülü, deformasyon sırasında dağılan enerjinin bir ölçüsüdür ve malzemenin titreşimleri sönümleme kabiliyetiyle ilgilidir. Depolama modülü ise deformasyon sırasında depolanan enerjinin bir ölçüsüdür ve malzemenin sertliği ile ilgilidir. Bu özellikler birlikte, araştırmacılara malzemelerin elastik ve viskoelastik özellikleri hakkında hayati bilgiler sağlar.

Tanımlanan parametrelerin doğru ve hassas ölçümlerini elde ederek, araştırmacılar ve mühendisler belirli mekanik gereksinimleri karşılayan malzemeler tasarlayabilir ve optimize edebilirler.

Girinti Tipleri

Nano indentasyon testi, son derece küçük malzemelerin mekanik özelliklerini ölçmek isteyen araştırmacılar için değerli bir araçtır. Araştırmacılar, çeşitli indentör tiplerinin kullanımıyla malzemelerin sertliğini ve diğer özelliklerini doğru ve hassas bir şekilde ölçebilirler. Vickers ve Berkovich indentörleri genellikle çok çeşitli yumuşak ve sert malzemeler üzerinde sertlik ve elastik modülü ölçmek için kullanılır. Vickers yüksek yüklerde daha dayanıklıdır ve Berkovich daha ince kaplamalara karşı daha hassastır. Küp köşe kırılma tokluğunu ölçmek için daha düşük kuvvetlerde kullanılabilir ve konik-küresel girintiler yumuşak metaller ve plastik malzemeler üzerinde kullanılır. Konik-küresel indentörler ayrıca yüksek gözenekliliğe sahip malzemeleri ölçerken daha geniş bir temas sağlar. Knoop indentörü Vickers indentörüne benzer ancak şekli uzundur. Bu, örneğin malzemelerde lifler olduğunda sertlikteki yön farkının ölçülmesini sağlar. Düz indentörler, küçük parçacıkları ezmek veya çok çeşitli malzemelerin nihai akma dayanımını ölçmek için mükemmeldir. Özel bıçak elması, fiber optikler gibi silindirik parçaların arızasını test etmek için kullanılabilir. Her girintinin kendine özgü özellikleri vardır ve araştırmacılar doğru ve kesin veriler elde etmek için kendi özel uygulamaları için doğru olanı dikkatlice seçmelidir. Nano indentasyon testi, araştırma süreçleri için değerli analitik veriler sunmayı vaat eden ve malzemelerin mekanik özelliklerinin daha hassas ölçümlerine olanak tanıyan güçlü bir yöntemdir.

Sonuç

Sonuç olarak, nano indentasyon, malzemelerin özelliklerini atomik ölçekte ölçmek ve analiz etmek için güçlü bir araçtır. Yüksek hassasiyeti ve doğruluğu nedeniyle geleneksel indentasyon testlerine göre birçok avantaj sunar. Çok sayıda değişken ve test parametresi ile doğru sonuçlar elde etmek için uygulamanız için doğru seti seçmek çok zor olabilir. Neyse ki, bilgili NANOVEA temsilcilerimiz uygun ölçüm ve analiz tekniklerinin seçimi konusunda rehberlik sağlayabilir ve yüksek veya düşük sıcaklık, sıvılar, nem ve vakum gibi gerçek dünya koşullarını simüle edebilir. Şimdi canlı sohbetimizden yararlanın veya daha derinlemesine bir danışma için iletişim formunu kullanın. Yakında sizden haber almak için sabırsızlanıyoruz!

UZMANLARIMIZ

HER ZAMAN

TEK TIK UZAKTA

nanoindenter ve çizik test cihazı Nanovea PB1000