分析测试百科网讯 纳米压痕已被证明是最实用和最有效的小体积机械测试方法之一,成功应用于各种材料。由Oliver和Pharr开发的方法已成为纳米压痕数据分析基本理论方法。为此,安东帕中国于2019年6月27日举办了“先进纳米压痕用户技术研讨会”,介绍其最前沿的产品高温超纳米压痕仪的开发,和与客户合作的多种应用。分析测试百科网作为支持媒体全程跟踪报道。

先进纳米压痕用户技术研讨会

安东帕中国表面力学产品专家

  安东帕中国表面力学产品专家彭霞为现场的参会人员带来“安东帕表面力学产品”和“纳米压痕”的精彩报告。

  奥地利安东帕始建于 1922 年,在全球有32家销售分公司,全球业务分为三大部分:表征业务、测量业务和解决方案。其中,表征业务主要包含材料表征仪器,即流变测量、颗粒特性分析、材料表面力学特征、纳米表面特性/原子力显微镜等。安东帕TriTec源自于瑞士微电子研究中心的部门,2013年被安东帕收购,目前在世界各地有超过5000台的仪器设备。

  先进的表面力学测试包括压痕测试,划痕测试,摩擦学测试和球坑法测膜厚。纳米压痕测试是在样品上通过计算机控制施加超低载荷,实时用位移传感器测量压痕深度,获得载荷-位移曲线。安东帕压痕测试仪包括生物纳米压痕仪、高温高真空超纳米压痕仪等。

  划痕测试为产生可控的划痕,可用于量化耐划伤损坏性能,薄膜和基体的黏附性能,摩擦系数等,可用于研究、开发和品控。安东帕划痕测试仪包括有大载荷划痕测试仪、微米划痕测试仪、纳米划痕测试仪等。

  摩擦学是关于相对运动的相互作用表面的科学技术,涉及摩擦、磨损和润滑等多个领域,能够表征磨损。安东帕摩擦磨损试验机包括有摩擦磨损试验机、高温摩擦磨损试验机、纳米摩擦磨损试验机等。

  传统硬度测试方法包括莫氏硬度、布式硬度测试、洛氏硬度测试、显微维氏/努氏硬度测试等。传统硬度测试方法是高载荷静载力,通过金相显微镜测量与计算残留压痕面积,具有一定局限性。

  仪器化压入测试可以实时测量压入测试过程中压入深度h与载荷F,可同时获取材料的硬度与弹性模量信息。仪器化压入测试在加载-卸载过程中动态测量力和深度,由力-位移曲线计算得到硬度和弹性模量。

安东帕中国原子力显微镜产品经理

  安东帕中国原子力显微镜产品经理殷豪博士带来“基于原子力显微技术的纳米力学测量”的精彩报告,从原子力显微镜简介、力曲线及其应用、基于原子力显微镜的纳米压痕三个方面展开。

  原子力显微镜始于1985年,由Binning等人在IBM和斯坦福大学发明。原子力显微镜利用纳米尺度的针尖扫描样品表面,与其他显微镜,如光学显微镜、电子显微镜等相比,原子力显微镜能够实现三维成像,在横向和纵向均具有较高的分辨率。

  殷豪介绍了力曲线,力曲线测量过程,力曲线解读,力曲线应用实例等。其中,Force-Dist曲线代表力和扫描器伸长量的关系,Force-Sep曲线代表力和探针-样品表面相对位置的关系,两者可以转化。

  使用原子力显微镜进行纳米压痕测量,首先要进行探针选择。其中,长悬臂探针具有较低的弹性系数,因此对大部分样品有更好的测量灵敏度;短悬臂探针在黏附力影响下相对能有更好的控制;尖锐的探针相比钝探针而言,更容易是样品产生塑性形变,并不容易受黏附干扰。原子力显微镜纳米压痕测试具有微区测量定位精准、操作灵活的优点,同时也有测量稳定性相对偏弱、硬质材料测量受限的缺点。

  安东帕表面力学(压痕)产品经理 Aurélien Tournier-Fillon 远程连线,带来关于“纳米压痕动态力学分析及典型应用”的精彩报告,涵盖动态测量和不同针尖类型的使用和标定的先进压痕理论,聚合物等典型应用等。

  报告内容包括具有纳米压痕的DMA或Sinus模式的原理,机械性能的深度剖析,DMA分析的黏弹性,用DMA测量产生的应力-应变曲线,快速校准压头尖端等。

  报告还介绍了基材上硬涂层的深度剖析,不同聚合物的黏弹性,金属的应力-应变曲线的典型应用等。

  深入浅出的报告和丰富的内容使现场参会人员受益匪浅,会后的现场讨论环节解开了技术人员的诸多疑问,会后还安排了仪器参观活动,让参会人员更直观的了解纳米压痕仪和原子力显微镜。

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