Hej där! Som leverantör av hårdhetstestare får jag ofta frågan om hur dessa fiffiga maskiner fungerar, speciellt nano - indragshårdhetstestaren. Så, låt oss dyka direkt in och bryta ner det.
För det första, vad är nano - indrag? Tja, det är en teknik som används för att mäta de mekaniska egenskaperna hos material i en väldigt liten skala. Se det som att få en närmare titt på hur ett material beter sig under press. Till skillnad från traditionella hårdhetstestningsmetoder som kan ge dig en mer allmän uppfattning om ett material hårdhet, kan nano - indragning ge superdetaljerad information om lokala egenskaper.
Så, hur gör en nano - indragshårdhetstestare egentligen sitt?
Grunderna i processen
Hjärtat i en nano - indragshårdhetstestare är indragaren. Detta är en riktigt liten, vass spets, vanligtvis gjord av ett superhårt material som diamant. Indragaren bringas försiktigt i kontakt med ytan på det material du vill testa.
Det första steget är att applicera en kontrollerad belastning. Testaren har en mekanism som exakt kan öka kraften på intryckaren när den trycker in i materialet. Denna belastning rampas upp gradvis tills den når ett förutbestämt värde. När intryckaren trycker in i materialet skapar den en liten fördjupning.
Medan belastningen appliceras mäter testaren också djupet på intrycket. Den gör detta med hjälp av en mycket känslig förskjutningssensor. Den här sensorn kan upptäcka även de minsta förändringar i positionen för indentern, vilket är avgörande eftersom vi pratar om nanometer - skalmätningar här.
När den maximala belastningen har uppnåtts avlägsnas belastningen gradvis. När lasten tas bort kan materialet fjädra tillbaka en aning, och testaren fortsätter att övervaka förändringen i inskärningsdjupet.
Mätning av hårdhet
Så, hur beräknar vi hårdheten från alla dessa data? Hårdhetsvärdet i nano-fördjupning bestäms vanligtvis med hjälp av förhållandet mellan den applicerade belastningen och kontaktytan för intrycket. Kontaktytan beräknas baserat på det uppmätta djupet på intrycket och geometrin på intryckaren.
Till exempel, om vi har en Berkovich indenter (en vanlig typ i nano - indrag), som har en tresidig pyramidform, kan kontaktytan beräknas med hjälp av en väldefinierad matematisk formel som tar hänsyn till djupet av intrycket.
Hårdhetsvärdet ger oss en uppfattning om hur motståndskraftigt materialet är mot deformation. Ett högre hårdhetsvärde betyder att materialet är svårare att indraga, vilket vanligtvis indikerar att det är ett starkare och mer hållbart material.
Elastisk och plastisk deformation
En av de riktigt coola sakerna med nano - indragning är att den också kan berätta om materialets elastiska och plastiska deformation. Elastisk deformation är när materialet återgår till sin ursprungliga form efter att belastningen har avlägsnats. Plastisk deformation, å andra sidan, är när materialet genomgår en permanent förändring i form.
Genom att analysera belastning-förskjutningskurvan (en graf som visar hur belastningen förändras när intryckaren rör sig in i och ut ur materialet) kan vi separera de elastiska och plastiska komponenterna i deformationen. Den initiala delen av kurvan, när belastningen ökar, visar en kombination av elastisk och plastisk deformation. Men när belastningen tas bort, gör den elastiska delen av deformationen att intryckaren höjs en bit tillbaka, och det återstående djupet av intrycket beror på plastisk deformation.
Ansökningar
Nano - intryckningshårdhetstestare har ett brett användningsområde. Inom materialvetenskapen används de för att studera egenskaperna hos nya material, som avancerade legeringar eller kompositer. Forskare kan använda nano - indrag för att förstå hur olika tillverkningsprocesser påverkar hårdheten och andra mekaniska egenskaper hos dessa material.
Inom halvledarindustrin används nano - indrag för att testa hårdheten hos tunna filmer. Dessa filmer används i saker som datorchips, och det är viktigt att se till att de tål de påfrestningar de kommer att stöta på under användning.
Inom det medicinska området kan nano - indragning användas för att studera de mekaniska egenskaperna hos biologiska vävnader. Detta kan hjälpa till att förstå hur sjukdomar kan påverka vävnadernas hårdhet, eller att utveckla bättre biomaterial för implantat.
Vårt sortiment av hårdhetstestare
Som leverantör av hårdhetstestare erbjuder vi också en mängd andra typer av hårdhetstestare. Till exempel har viDigital Brinell hårdhetstestare. Denna testare använder ett annat tillvägagångssätt jämfört med nano - indrag. Den applicerar en stor belastning på en sfärisk intryckare på materialets yta och mäter diametern på den resulterande fördjupningen för att beräkna hårdheten.
Vi har ocksåLastcell Brinell hårdhetstestare. Denna typ av testare använder en lastcell för att noggrant mäta den applicerade belastningen, vilket ger mer exakta och tillförlitliga resultat.
Och för dem som behöver testa hårdheten hos mycket små eller tunna material, erbjuder viIntegrerad mikrohårdhetstestare. Denna testare är utmärkt för hårdhetstestning i mikroskala, liknande nano-indragning men i lite större skala.
Varför välja våra hårdhetstestare
När du letar efter en hårdhetstestare finns det några anledningar till varför du bör överväga våra produkter. Först och främst fokuserar vi på kvalitet. Våra testare är byggda för att hålla, med högkvalitativa komponenter och precisionsteknik. Det betyder att du kan lita på att de ger dig exakta och konsekventa resultat under en lång tidsperiod.
Vi erbjuder också utmärkt kundsupport. Om du har några frågor om hur du använder våra testare, eller om du stöter på några problem, är vårt team av experter alltid redo att hjälpa till. Vi kan ge utbildning och felsökningsråd för att se till att du får ut det mesta av din hårdhetstestare.
En annan fördel är vår konkurrenskraftiga prissättning. Vi förstår att du letar efter ett bra värde för pengarna, och vi strävar efter att erbjuda våra testare till ett pris som är rimligt för din budget.
Låt oss prata
Om du är intresserad av att köpa en hårdhetstestare, oavsett om det är en nano - indragshårdhetstestare eller någon av våra andra modeller, vill vi gärna höra från dig. Vi kan ta en pratstund om dina specifika behov och hjälpa dig att välja rätt testare för din applikation. Kontakta oss för att starta samtalet, och låt oss arbeta tillsammans för att hitta den perfekta hårdhetstestningslösningen för dig.
Referenser
- Oliver, WC, & Pharr, GM (1992). En förbättrad teknik för att bestämma hårdhet och elasticitetsmodul med hjälp av belastnings- och förskjutningsavkännande indragningsexperiment. Journal of Materials Research, 7(6), 1564 - 1583.
- Bhushan, B. (2013). Nanotribologi och nanomekanik: en introduktion. Springer Science & Business Media.
