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用Nanovea摩擦仪进行木材磨损测试
比较木器漆的磨损和COF的重要性
数千年来，木材一直被用作房屋、家具和地板的建筑材料。它兼具自然美和耐用性，使其成为地板的理想选择。与地毯不同，硬木地板可以长时间保持其颜色，并且易于清洁和维护，但是，作为一种天然材料，大多数木地板都需要进行表面处理，以保护木材免受各种损坏，例如磨损和损坏。随着时间的推移而碎裂。在这项研究中，Nanovea 摩擦仪 用于测量磨损率和摩擦系数 (COF)，以更好地了解三种木饰面的比较性能。
用于地板的木种的使用行为通常与它的耐磨性有关。不同种类的木材的单个细胞和纤维结构的变化导致了它们不同的机械和摩擦学行为。对作为地板材料的木材进行实际服务测试是很昂贵的，很难复制，而且需要很长的测试时间。因此，开发一种能够产生可靠的、可重复的、直接的简单磨损测试变得很有价值。
测量目标
在这项研究中，我们模拟并比较了三种木材的磨损行为，以展示Nanovea摩擦仪在受控和监测的情况下评估木材的摩擦学特性的能力。
讨论
样品描述。仿古桦木硬木有一个7层的氧化铝表面，提供日常的磨损和保护。Courtship Grey Oak和Santos Mahogany都是强化地板的类型，在表面处理和光泽度上有所不同。Courtship Grey Oak是石板灰的颜色，EIR表面处理，光泽度低。另一方面，桑托斯桃花心木是一种深酒红色，预处理，高光泽度，使表面划痕和缺陷更容易被隐藏。
三种木地板样品在磨损测试中的COF演变情况见图1。仿古桦木硬木、求爱灰橡和桑托斯桃花心木样品都显示出不同的COF行为。
从上图中可以看出，Antique Birch Hardwood是唯一在整个测试过程中表现出稳定的COF的样品。求爱灰橡树的COF急剧增加，然后逐渐减少，这可能表明样品的表面粗糙度在很大程度上促成了它的COF行为。随着样品的磨损，表面粗糙度下降，变得更加均匀，这解释了COF的下降，因为样品表面因机械磨损而变得更加光滑。桑托斯桃花心木的COF在测试开始时显示出平滑的逐渐增加的COF，然后突然过渡到一个不稳定的COF趋势。这可能表明，一旦层压板涂层开始磨损，钢球（反面材料）就会与木质基材接触，从而以更快的速度和湍流的方式磨损，在测试结束时产生更嘈杂的COF行为。
仿古桦木硬木。
求爱的灰橡树。
桑托斯桃花心木
表2总结了所有木地板样品在进行磨损测试后的磨损轨迹扫描和分析结果。每个样品的详细信息和图片可以在图2-7中看到。根据所有三个样品之间的磨损率比较，我们可以推断出桑托斯桃花心木被证明比其他两个样品的机械磨损弹性要差。仿古桦木硬木和求爱灰橡有非常相似的磨损率，尽管它们在测试期间的磨损行为有很大的不同。古董桦木硬木有一个渐进的、更均匀的磨损趋势，而宫廷灰橡树由于预先存在的表面纹理和表面处理，显示出一个浅的、有坑的磨损轨迹。
总结
在这项研究中，我们展示了Nanovea的摩擦仪在评估三种木材的摩擦系数和耐磨性方面的能力，即古桦木硬木、求爱灰橡树和桑托斯桃花心木在受控和监测的方式下。古代桦木硬木的卓越机械性能导致其更好的耐磨性。木材表面的纹理和均匀性对磨损行为起着重要作用。求爱灰橡树的表面纹理，如木材细胞纤维之间的缝隙或裂缝，可能成为磨损开始和传播的薄弱点。
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Jr25 3D非接触式轮廓仪的便携性和灵活性
了解和量化样品的表面对于包括质量控制和研究在内的许多应用至关重要。为了研究表面，轮廓仪通常用于扫描样品并对其进行成像。传统轮廓测量仪器的一个大问题是无法适应非常规样品。由于样品尺寸、几何形状、无法移动样品或其他不方便的样品制备，可能会出现测量非常规样品的困难。 Nanovea 的便携式 3D 非接触式轮廓仪JR 系列凭借其从不同角度扫描样品表面的能力及其便携性，能够解决大部分此类问题。
对软性、柔性材料的压制
测试软性、柔性材料的重要性
非常柔软和灵活的样品的一个例子是微电子机械系统。MEMS被用于日常商业产品，如打印机、移动电话和汽车[1]。它们的用途还包括特殊功能，如生物传感器[2]和能量采集[3]。对于它们的应用，MEMS必须能够在其原始配置和压缩配置之间反复可逆地过渡[4]。为了了解这些结构对机械力的反应，可以进行压缩测试。压缩测试可以用来测试和调整各种MEMS配置，以及测试这些样品的上限和下限力。
纳诺维亚酒店 机械测试仪 纳米 模块能够在极低负载下准确收集数据并移动超过 1 毫米的距离，使其成为测试柔软样品的理想选择。通过具有独立的载荷和深度传感器，大的压头位移不会影响载荷传感器的读数。与其他纳米压痕系统相比，我们的系统能够在超过 1 毫米的压头行程范围内进行低负载测试，这使得我们的系统独一无二。相比之下，纳米级压痕系统的合理行进距离通常低于 250μm。
测量目标
在这个案例研究中，Nanovea对两个独特的不同的柔性弹簧状样品进行了压缩测试。我们展示了我们在非常低的负载下进行压缩和记录大位移的能力，同时准确地获得低负载下的数据，以及如何将其应用于MEMS行业。由于隐私政策，本研究中不会透露样品和它们的来源。
测量参数
注：当压头在空气中时，1V/min的加载速率与大约100μm的位移成正比。
结果和讨论
样品对机械力的反应可以从载荷与深度的曲线中看出。在上述的测试参数下，样品A只显示出线性弹性变形。图2是一个很好的例子，说明在75μN的载荷与深度曲线上可以实现的稳定性。由于载荷和深度传感器的稳定性，很容易察觉到样品的任何明显的机械反应。
样品B显示出与样品A不同的机械反应。超过750μm的深度，图表中开始出现类似断裂的行为。这可以从深度为850和975μm时载荷的急剧下降中看出。尽管在8mN的范围内以高负荷率行驶超过1mm，我们高度敏感的负荷和深度传感器允许用户获得以下光滑的负荷与深度曲线。
硬度是由负载与深度曲线的卸载部分计算出来的。刚度反映了使样品变形所需的力有多大。对于这个刚度的计算，使用了0.3的伪泊松比，因为材料的实际比率是不知道的。在这种情况下，样品B被证明比样品A更硬。
总结
使用Nanovea机械测试仪的纳米模块对两个不同的柔性样品进行了压缩测试。测试是在非常低的载荷（1mm）下进行的。用纳米模块进行的纳米级压缩测试表明该模块有能力测试非常柔软和灵活的样品。本研究的额外测试可以通过Nanovea机械测试仪的多负载选项解决反复循环负载对弹簧状样品的弹性恢复方面的影响。
有关这种测试方法的更多信息，请随时与我们联系：info@nanovea.com，如需更多应用说明，请浏览我们广泛的应用说明数字图书馆。
参考文献
[1] "MEMS的介绍和应用领域"。EEHerald，2017年3月1日。 www.eeherald.com/section/design-guide/mems_application_introduction.html.
[2] Louizos, Louizos-Alexandros; Athanasopoulos, Panagiotis G.; Varty, Kevin (2012)."微电子机械系统和纳米技术。下一个支架技术时代的平台"。Vasc Endovascular Surg.46 (8):605–609. doi:10.1177/1538574412462637.PMID 23047818。
[3] Hajati, Arman; Sang-Gook Kim (2011)."超宽频压电能量采集"。AppliedPhysics Letters.99 (8):083105. doi:10.1063/1.3629551.
[4] Fu, Haoran, et al. "Morphable 3D mesostructures and microelectronic devices by multistable bucklingmechanics."自然材料17.3（2018）: 268。
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用摩擦学评估刹车片
评估防滑垫性能的重要性
刹车片是复合材料，是一种由多种成分组成的材料，必须能够满足大量的安全要求。理想的刹车片具有高摩擦系数（COF），低磨损率，最小的噪音，并在不同的环境下保持可靠。为了确保刹车片的质量能够满足其要求，摩擦学测试可以用来确定关键规格。
刹车片的可靠性被放在非常重要的位置；乘客的安全永远不应该被忽视。因此，复制操作条件并确定可能的故障点是关键。
与纳诺维亚 摩擦仪，在销、球或平面与不断移动的反向材料之间施加恒定负载。两种材料之间的摩擦力通过刚性称重传感器收集，从而可以收集不同负载和速度下的材料特性，并在高温、腐蚀性或液体环境中进行测试。
测量目标
在这项研究中，刹车片的摩擦系数是在从室温到700℃的持续升温环境下研究的。环境温度被就地提高，直到观察到刹车片的明显失效。一个热电偶被连接到针的背面，以测量滑动界面附近的温度。
测试过程和程序
结果和讨论
这项研究主要集中在刹车片开始失效的温度上。获得的COF并不代表现实生活中的数值；销轴的材料与刹车盘不一样。还应注意的是，收集的温度数据是销轴的温度，而不是滑动界面的温度。
在测试开始时（室温），SS440C销和刹车片之间的COF给出了一个稳定的值，大约为0.2。随着温度的升高，COF稳步上升，并在350°C附近达到了0.26的峰值。超过390°C，COF迅速开始下降。在450°C时，COF开始回升到0.2，但不久后开始下降到0.05的数值。
刹车片持续失效的温度被确定为500℃以上的温度。超过这个温度，COF就无法再保持0.2的起始COF。
总结
刹车片在超过500℃的温度下显示出一致的故障。其COF为0.2，慢慢上升到0.26的数值，然后在测试结束时（580℃）下降到0.05。0.05和0.2之间的差异是4倍。这意味着在580°C时的法向力必须比室温下的法向力大4倍，才能达到相同的停车力！这就是为什么在580°C时的法向力是4倍。
虽然不包括在这项研究中，Nanovea摩擦仪也能够进行测试，观察刹车片的另一个重要属性：磨损率。通过利用我们的3D非接触式轮廓仪，可以获得磨损轨迹的体积，以计算出样品的磨损速度。磨损测试可以在不同的测试条件和环境下用Nanovea摩擦仪进行，以最好地模拟操作条件。
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放电加工金属的质量分析
电火花加工，或称EDM，是一种通过电火花去除材料的制造工艺。
放电[1]。这种加工工艺一般用于难以在短时间内完成的导电金属。
用传统方法进行加工。
与所有的加工过程一样，精度和准确度必须高，以满足可接受的
容差水平。在本应用说明中，加工金属的质量将通过以下方式进行评估
纳诺瓦 3D非接触式轮廓仪.
橡胶的粘弹性分析
橡胶的粘弹性分析
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车辆在道路上行驶时，轮胎要承受周期性的高变形。当暴露在恶劣的道路条件下时，轮胎的使用寿命会受到许多因素的影响，如螺纹的磨损、摩擦产生的热量、橡胶老化等。
因此，轮胎通常具有由碳纤维填充的橡胶、尼龙绳和钢丝等组成的复合层结构。特别是，轮胎系统不同区域的橡胶组成被优化，以提供不同的功能特性，包括但不限于耐磨线、缓冲橡胶层和硬橡胶底层。
对橡胶粘弹性行为进行可靠且可重复的测试对于新轮胎的质量控制和研发以及旧轮胎的使用寿命评估至关重要。动态力学分析（DMA） 纳米压痕 是一种表征粘弹性的技术。当施加受控振荡应力时，会测量产生的应变，从而使用户能够确定被测材料的复数模量。
更好地看待纸张
自2世纪发明以来，纸张在信息传播方面发挥了巨大作用[1]。纸张由交织在一起的纤维组成，这些纤维通常取自树木，经过干燥后成为薄片。作为信息存储的媒介，纸张使思想、艺术和历史得以远距离传播，并穿越时空。
如今，纸张普遍用于货币、书籍、盥洗用品、包装等。纸张通过不同的方式进行加工以获得与其应用相匹配的特性。例如，杂志上具有视觉吸引力的光面纸与粗糙的冷压水彩纸不同。纸张的生产方法会影响纸张的表面性能。这会影响墨水（或其他介质）如何沉淀在纸张上并出现在纸张上。为了检查不同的纸张工艺如何影响表面特性，Nanovea 通过使用我们的大面积扫描来检查各种类型纸张的粗糙度和纹理。 3D 非接触式轮廓仪.
点击了解 纸张的表面粗糙度!
更好地了解聚碳酸酯类镜片
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1000°C布氏硬度计/T2000摩擦仪
材料特性，如反应性和强度，在较高温度下会发生急剧变化。这使得高温应用（如喷气发动机、制造室材料，甚至炊具）需要谨慎选择材料。因此，了解材料在不同温度条件下的行为是很重要的。材料的强度可以通过使用Nanovea T2000摩擦仪来测量。为了证明这一点，用一个钢铁样品从25℃到925℃的温度下进行布氏硬度测试。
500纳米玻璃台阶高度。 非接触式轮廓测量法的高精确性
表面表征是目前正在紧张研究中的课题。材料的表面很重要，因为它们是材料和环境之间发生物理和化学相互作用的区域。因此，能够对表面进行高分辨率的成像一直是可取的，因为它允许科学家直观地观察到最小的表面细节。常见的表面成像数据包括地形、粗糙度、横向尺寸和纵向尺寸。识别承重面、制造的微结构的间距和阶梯高度以及表面的缺陷是可以通过表面成像获得的一些应用。然而，所有的表面成像技术都不一样。
