微/纳米压痕、划痕分析服务

仪器设备

安东帕纳米压痕仪和微纳米压痕划痕仪(双测头)简介(UNHT&MCT)

技术指标

UNHT:最大加载力100mN, 力值分辨率为3nN;最大位移50um,位移分辨率为0.01nm

MCT: 最大加载力为10N,力值分辨率为0.3mN,,最大位移为200um,位移分辨率为0.3nm.

服务内容及报价

(1) 基础服务:

测量块体材料、薄膜材料、凝胶材料等的硬度、弹性模量、储能和损耗模量、断裂、结合强度、蠕变、应力-应变、赫兹应力分析

(2)参考报价:

展开剩余78%

样品制备

尺寸在2cm左右的圆柱、块体均可,也可以是正常的金相样品,但是需要表面有一定的平整度,需要说明材料种类,根据材料选择合适的压头

案例展示

1. C-SiC结合力的测试:

测试样品SiC膜厚3.5um,属硬质膜层。随着垂直加载力值的增大划痕表面裂纹出现并慢慢扩展到两边直至膜层剥落。出现的环形赫兹裂纹也是典型的硬膜硬基划痕表现。

2.DLC膜在304不锈钢基体的结合力:

DLC膜厚500nm,属于软基体上镀硬质膜层系列。随着垂直加载力值增大,拉伸裂纹出现,因基体较软且结合力较好膜层不会出现大面积的剥落,只是出现小范围的周边剥落。

3.Au膜层在聚合物基体上的结合力:

Au膜厚350nm,随加载力增加裂纹出现很少膜层直接剥落。且在很小力值下膜层剥落,结合强度不高。

4.纳米压痕

1号针尖,1 um×1 um

(a)

2号针尖,1 um×1 um

3号针尖,5um×5 um

(c)

3号针尖,1 um×1 um

(d)

使用校准后的三个针尖分别在不同压入深度下对熔融石英

说明:通过使用可溯源AFM对针尖曲率半径分别为114 nm±11nm的1号针尖,208 nm±17 nm的2号针尖和646 nm±51 nm的3号针尖的针尖面积函数校准后对熔融石英样品进行压入测量,1号针尖在10nm左右测量的硬度值接近其真实硬度值。校准后的1号针尖可用于厚度大于100nm的薄膜压入硬度和折合模量测量

使用校准后的三个针尖分别在不同压入深度下对熔融石英

NPL单晶钨标准值和NIM测量值及其不确定度分布(k=2)

说明:使用校准溯源纳米压入仪对英国国家物理实验室(NPL)的熔融石英标准物质和单晶钨的压入折合模量进行测量,测量结果与其标定值十分接近。

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