Здравейте! Като доставчик на устройства за измерване на твърдост, често ме питат за това как работят тези изящни машини, особено нано - тестера за твърдост чрез вдлъбнатина. Така че, нека се потопим направо и да го разбием.
Първо, какво е нано отстъп? Е, това е техника, използвана за измерване на механичните свойства на материалите в наистина малък мащаб. Мислете за това като за близък поглед върху това как даден материал се държи под натиск. За разлика от традиционните методи за тестване на твърдостта, които могат да ви дадат по-обща представа за твърдостта на материала, нано вдлъбнатината може да предостави супер подробна информация за местните свойства.
И така, как всъщност върши работата си един нано - тестер за твърдост на вдлъбнатини?
Основите на процеса
В основата на нано - индентационния тестер за твърдост е инденторът. Това е наистина малък, остър връх, обикновено направен от супер твърд материал като диамант. Инденторът внимателно се поставя в контакт с повърхността на материала, който искате да тествате.
Първата стъпка е да се приложи контролирано натоварване. Тестерът има механизъм, който може прецизно да увеличи силата върху индентора, докато той се притиска в материала. Това натоварване постепенно се увеличава, докато достигне предварително определена стойност. Докато инденторът се натиска в материала, той създава малка вдлъбнатина.
Докато се прилага натоварването, тестерът измерва и дълбочината на вдлъбнатината. Той прави това с помощта на много чувствителен сензор за изместване. Този сензор може да открие дори най-малките промени в позицията на индентора, което е от решаващо значение, тъй като тук говорим за измервания в нанометров мащаб.
След като се достигне максималното натоварване, товарът постепенно се отстранява. Когато товарът бъде свален, материалът може да се отпусне малко назад и тестерът продължава да наблюдава промяната в дълбочината на вдлъбнатината.
Измерване на твърдост
И така, как да изчислим твърдостта от всички тези данни? Стойността на твърдостта при нано вдлъбнатина обикновено се определя чрез съотношението на приложеното натоварване към контактната площ на вдлъбнатината. Контактната площ се изчислява въз основа на измерената дълбочина на вдлъбнатината и геометрията на вдлъбнатината.
Например, ако имаме индентор на Беркович (често срещан тип в нано вдлъбнатините), който има тристранна пирамидална форма, контактната площ може да се изчисли с помощта на добре дефинирана математическа формула, която взема предвид дълбочината на вдлъбнатината.
Стойността на твърдостта ни дава представа колко устойчив е материалът на деформация. По-висока стойност на твърдост означава, че материалът е по-труден за нарязване, което обикновено показва, че е по-здрав и по-издръжлив материал.
Еластична и пластична деформация
Едно от наистина страхотните неща при нано вдлъбнатината е, че може да ни разкаже и за еластичната и пластична деформация на материала. Еластична деформация е, когато материалът се връща в първоначалната си форма след отстраняване на товара. Пластичната деформация, от друга страна, е когато материалът претърпява постоянна промяна във формата.
Чрез анализиране на кривата натоварване - изместване (графика, която показва как се променя натоварването, докато инденторът се движи навътре и извън материала), можем да разделим еластичните и пластичните компоненти на деформацията. Началната част на кривата, когато натоварването нараства, показва комбинация от еластична и пластична деформация. Но тъй като товарът се отстранява, еластичната част от деформацията кара индентора да се повдигне малко обратно, а оставащата дълбочина на вдлъбнатината се дължи на пластична деформация.
Приложения
Нано - индентационните твърдомери имат широк спектър от приложения. В областта на науката за материалите те се използват за изследване на свойствата на нови материали, като усъвършенствани сплави или композити. Изследователите могат да използват нано вдлъбнатини, за да разберат как различните производствени процеси влияят върху твърдостта и другите механични свойства на тези материали.
В полупроводниковата индустрия нано вдлъбнатина се използва за тестване на твърдостта на тънки филми. Тези филми се използват в неща като компютърни чипове и е важно да се уверите, че могат да издържат на напрежението, което ще срещнат по време на употреба.
В областта на медицината нано - вдлъбнатината може да се използва за изследване на механичните свойства на биологичните тъкани. Това може да помогне за разбирането как болестите могат да повлияят на твърдостта на тъканите или за разработването на по-добри биоматериали за импланти.
Нашата гама от тестери за твърдост
Като доставчик на тестери за твърдост, ние предлагаме и разнообразие от други видове тестери за твърдост. Например, имамеЦифров тестер за твърдост по Бринел. Този тестер използва различен подход в сравнение с нано - отстъп. Той прилага голямо натоварване върху сферичен индентор върху повърхността на материала и измерва диаметъра на получената вдлъбнатина, за да изчисли твърдостта.
Ние също имамеДатчик за измерване на твърдостта по Бринел. Този тип тестер използва динамометрична клетка за точно измерване на приложеното натоварване, осигурявайки по-прецизни и надеждни резултати.
А за тези, които трябва да тестват твърдостта на много малки или тънки материали, ние предлагамеИнтегриран тестер за микротвърдост. Този тестер е чудесен за тестване на твърдост в микромащаб, подобно на нано вдлъбнатина, но в малко по-голям мащаб.
Защо да изберете нашите тестери за твърдост
Когато сте на пазара за тестер за твърдост, има няколко причини, поради които трябва да обмислите нашите продукти. На първо място, ние се фокусираме върху качеството. Нашите тестери са създадени да издържат, с висококачествени компоненти и прецизен инженеринг. Това означава, че можете да разчитате на тях да ви дадат точни и постоянни резултати за дълъг период от време.
Предлагаме и отлична поддръжка на клиенти. Ако имате някакви въпроси относно това как да използвате нашите тестери или ако срещнете някакви проблеми, нашият екип от експерти е винаги готов да помогне. Можем да предоставим съвети за обучение и отстраняване на проблеми, за да сме сигурни, че ще извлечете максимума от вашия тестер за твърдост.
Друго предимство са нашите конкурентни цени. Разбираме, че търсите добра стойност за парите си и се стремим да предложим нашите тестери на цена, която е разумна за вашия бюджет.
Да поговорим
Ако се интересувате от закупуване на уред за измерване на твърдост, независимо дали е нано уред за измерване на твърдост с вдлъбнатина или някой от другите ни модели, ще се радваме да чуем от вас. Можем да поговорим за вашите специфични нужди и да ви помогнем да изберете правилния тестер за вашето приложение. Свържете се с нас, за да започнем разговора, и нека работим заедно, за да намерим идеалното решение за тестване на твърдост за вас.
Референции
- Оливър, WC, & Pharr, GM (1992). Подобрена техника за определяне на твърдост и модул на еластичност с помощта на експерименти с вдлъбнатина, засичащи натоварване и изместване. Journal of Materials Research, 7(6), 1564 - 1583.
- Бхушан, Б. (2013). Нанотрибология и наномеханика: въведение. Springer Science & Business Media.
