Mechanická analýza pomocou nanoindetácie

[Michal Procházka]

Nanoindentor od firmy Hysitron je zariadenie na testovanie mechanických vlastností, najmä tvrdosť a modul pružnosti, povrchov materiálov. Limit hĺbky analýzy je 5 μm a maximálna sila je 10mN.

Základným prvkom prístroja je diamantový hrot, ktorý je zatláčaný do vzorky a na základe získaných kriviek je možné vypočítať hodnoty rôznych mechanických vlastností.

Možné analýzy:

1. SPM skenovanie povrchu – Je možné získať topografické mapy povrchu do rozmerov až 70 x 70 μm2. Pri tejto analýze sa hrot používa ako kontaktná sonda, ktorá sa malou silou dotýka povrchu a tak sníma topografiu. Rozlíšenie je však nižšie ako pri AFM
2. Kvázistatická indentácia – hrot sa zatláča a následne vyťahuje do materiálu definovanou funkciou sily. Zo získanej závislosti vynaloženej sily od hĺbky zatlačenia hrotu sa následne počíta tvrdosť a modul pružnosti materiálu.
3. nanoDMA (dynamicko-mechanická analýza) – hrot pri zatláčaní do materiálu vibruje s určitou frekvenciou. Pri tejto metóde je možné získať hĺbkový profil mechanických vlastností materiálu.
4. Škrabanie – hrot sa zároveň zatláča do vzorky a pohybuje sa v jednom smere, škrabe do vzorky. Následne je možné vypočítať adhézie medzi vrstvami vzorky.

Je možné analyzovať rôzne typy vzoriek (s menšou tvrdosťou ako má diamant), od kovov až po polyméry.

 

[Autor]

Príspevky