局部力学性能可以扮演一个重要的角色在决定薄膜和涂层的寿命和性能。因此,知识和监测的相关环境和操作条件下的力学性能是至关重要的,确保一致的、可靠的工程性能,提高产品的生存。
Nanoindentation和microindentation-based技术——高度精确的原位测试定位和专利模型去除衬底效应——允许内在模量的定量测定,硬度、断裂韧性、蠕变、应力松弛、粘弹性性能的薄膜和涂层系统在局部的区域范围的环境条件。此外,高精度原位压痕测试允许真正的体积小和微妙的表面变形的观察,对热漂移的敏感性降低,甚至在极端和技术要求苛刻的操作条件。
高精度局部摩擦学测试可以生成关键信息的变形和破坏机制薄膜和涂层系统,产生数据,提高最终产品性能和生产效率至关重要。这使得nanoscale-to-microscale摩擦学的表征通过划痕测试必不可少的流线型的开发、优化和实施新的电影和涂层技术。Nanoscratch和微米尺寸划痕测试允许局部高精度定量测量的摩擦学性能,包括摩擦系数和磨损率,以及涂层/基体界面附着力,关键的抓力,临界载荷,分层的力量。nanoscratch先进技术和技术不仅使发现条件造成损害或失败;定义测试协议的反复抓样本与正常负载定义的表面还使往复式磨损测试。
这种类型的高精度绩效评估也抓加载条件下材料的原位构建至关重要的理解电影和涂层性能的关系,使研究人员全面了解内部的微观结构和界面特性的电影和涂料增强涂层的整体性能。
成功整合的超薄(< 50 nm)和薄膜(50 - 500 nm)成可用的产品需要精确、可靠地测量机械的能力,摩擦学的,和界面性质的电影只有几个原子层厚。然而,普遍的指导方针有关压痕和划痕深度津贴执行可能是一个挑战,特别是当膜厚度低于200海里。
Nanoindentation和nanoscratch测试提供了一个理想的方式直接和连续测量关键力学和摩擦学性能的新型超薄薄膜。在这些情况下,描述的刚度、深度、加载配置文件,屈服强度和固有的弹性模量,以及检测的微妙出现分层,可以计算出相关的环境和操作条件下几乎瞬间。此外,这些技术和技巧使力灵敏度,位移灵敏度和控制算法需要进行精确的定量测量的时间——甚至与温度有关的力学性能对超薄薄膜。