جيش تحرير كوسوفو nanoindentatorكما المعدات الأساسية لوصف الخصائص الميكانيكية الدقيقة ( مثل صلابة ، معامل مرونة ، زحف ، وصلابة الكسر ، وما إلى ذلك ) من المواد ، دقة النتائج التجريبية يعتمد إلى حد كبير على scientificness من إعداد العينات ، إعداد المعلمة ، مواصفات التشغيل و تفسير البيانات . جنبا إلى جنب مع خصائص الأجهزة من جيش تحرير كوسوفو الصكوك ( مثل بيركوفيتش الضغط الرأس ، عالية الدقة الاستشعار التشريد ) و المشهد التجريبي ، التقنيات الرئيسية لتحسين نوعية التجربة هي كما يلي .
المهارات الأساسية في إعداد العينات : إرساء أساس تجريبي
nanoindentation التجربة يتطلب جودة عالية ، والتسطيح ، والاستقرار عالية من تحامل على سطح العينة .
خشونة السطح السيطرة : السيطرة على خشونة السطح وفقا لمتطلبات دقة الاختبار ، اختبار الخواص الميكانيكية التقليدية يتطلب سطح را ≤ 5nm ، عالية الدقة زحف أو كسر صلابة اختبار يتطلب را ≤ 1nm . . . . . . . واقترح استخدام " طحن تلميع بالموجات فوق الصوتية تنظيف " العملية : أولا ، استخدام 400 التابير ، 800 التابير ، 1200 التابير الصنفرة طحن خطوة بخطوة ، ثم استخدام الماس تلميع لصق ( حجم الجسيمات من 1 ميكرون إلى 0.05 ميكرون ) تلميع ، وأخيرا استخدام الإيثانول المطلق بالموجات فوق الصوتية تنظيف 5-10 دقائق لإزالة الشوائب المتبقية على السطح ، والتجفيف الطبيعي بعد تجنب لمس اليد مباشرة اختبار المنطقة .
عينة تحامل والتسطيح المعايرة : استخدام عينة خاصة الجدول تحامل ، عينة جامدة ( مثل المعادن والسيراميك ) يمكن أن تكون مباشرة ثابتة مع موصل للحرارة لاصق ، عينة مرنة ( مثل البوليمرات والأفلام ) يجب أن تكون عالقة على قاعدة جامدة ( مثل رقاقة السيليكون ) ، لضمان أن العينة و عينة الجدول بإحكام صوتها دون تزييفها . بعد التثبيت ، من خلال أداة " التسوية التلقائية " وظيفة المعايرة ، أو يدويا ضبط عينة الجدول ، حتى أن منطقة اختبار التسطيح خطأ أقل من 0.1
عينة خاصة العلاج : سماكة الفيلم يجب أن يكون أكثر من 10 مرات عمق المسافة البادئة ( على سبيل المثال ، عندما يتم اختبار 100 نانومتر سميكة الفيلم ، المسافة البادئة العمق يجب أن تسيطر على أقل من 10 نانومتر ) لتجنب التدخل من الركيزة إلى نتائج الاختبار . منطقة متجانسة من المسامية يجب اختيار المواد المسامية . السطح يمكن ملاحظتها من قبل المجهر قبل الاختبار . ارتفاع درجة حرارة العينة يجب أن تبقى في درجة حرارة الاختبار لمدة 30 دقيقة في وقت مبكر ، حتى أن درجة حرارة العينة مستقرة .
تقنيات إعداد المعلمات التجريبية : مطابقة خصائص المواد
المعلمات من جيش تحرير كوسوفو nanoindentator ( على سبيل المثال ، نوع الرأس ، طريقة التحميل ، معدل التحميل ) يجب أن تكون مطابقة بدقة وفقا عينة الخواص الميكانيكية ( لينة / الثابت ، هش / المتانة ) لتجنب تشويه البيانات أو تلف الرأس بسبب سوء المعلمات .
اختيار ومعايرة الضغط : اختبار روتيني يفضل بيركوفيتش الماس الضغط ( المعادن والسيراميك والبوليمرات وغيرها من المواد ) ؛ اختبار قوة الترابط بين الفيلم و الركيزة هو اختيار مكعب corner الضغط على الرأس . اختبار صلابة عالية من المواد ( مثل طلاء الماس ) مع بوش الهندسة الصحافة . قبل كل تجربة ، ونحن بحاجة إلى استخدام معيار عينة ( على سبيل المثال ، الكوارتز المنصهر ، معامل مرونة 72gpa وصلابة 9.3gpa ) لمعايرة الضغط رئيس المنطقة وظيفة لضمان دقة التحويل من المسافة البادئة عمق منطقة الاتصال .
طريقة التحميل و سرعة الإعداد : اختيار طريقة التحميل حسب الغرض من الاختبار ، و " تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تفريغ " الطريقة المستخدمة في اختبار صلابة التقليدية / معامل مرونة ، عقد الوقت 5-10 ثوان ( الحد من زحف تأثير ) ؛ زحف اختبار يستخدم " تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تحميل - تفريغ " واسطة . كسر صلابة اختبار يستخدم " التحميل والتفريغ التدريجي " واسطة ، والتي يمكن أن تحفز الشقوق . معدل التحميل يجب أن تتطابق مع صلابة المواد ، وانخفاض معدل التحميل ( 0.01-0.1mn / s ) ينبغي أن تستخدم المواد الناعمة ( مثل المطاط والبوليمرات ) لتجنب الإفراط في تشويه اللدن من العينة . ارتفاع معدل التحميل ( 0.1-1mn / s ) هو اختيار المواد الصلبة ( مثل السيراميك ، كربيد عزز ) لتحسين الكفاءة التجريبية .
المسافة البادئة العمق والمسافة السيطرة : المسافة البادئة العمق يجب تعديلها وفقا عينة سمك والأداء ، وعادة ما تسيطر على 10 ٪ - 15 ٪ من سمك العينة ، وليس أقل من 5 نانومتر ( لتجنب عدم كفاية القرار ) . في العديد من مجموعات اختبار المسافة البادئة ، المسافة البادئة يجب أن تكون أكثر من أو يساوي 3 مرات طول المسافة البادئة قطري ( على سبيل المثال ، المسافة البادئة قطري 10 ميكرون ، المسافة البادئة قطري هو أكثر من أو يساوي 30 ميكرون ) ، وبالتالي تجنب التدخل المتبادل في مجال الضغط المتاخمة المسافة البادئة ، مما يؤدي إلى بيانات الانحراف .
التقنيات الرئيسية في عملية التجربة : تحسين موثوقية البيانات
تفاصيل التحكم في عملية التشغيل يمكن أن تقلل بشكل فعال من التدخل الخارجي ، وضمان دقة المسافة البادئة الكلمات ، بيانات مستقرة .
البيئة و جهاز التسخين : درجة الحرارة 20-25 ℃ ( تذبذب ≤ ± 0.5 ℃ ) ، الرطوبة النسبية 40 ٪ - 60 ٪ ، لتجنب التغيرات في درجة الحرارة يؤدي إلى التوسع والانكماش الباردة من مكونات الجهاز . بعد تشغيل الجهاز ، يجب أن تكون ساخنة لمدة 30-60 دقيقة ، حتى أن الضغط على الرأس ، وأجهزة الاستشعار التشريد وغيرها من المكونات لتحقيق الاستقرار الحراري ، والحد من الانجراف خط الأساس . إغلاق الأبواب والنوافذ في المختبر أثناء التجربة ، وتجنب تدفق الهواء والاهتزاز التدخل ( على سبيل المثال ، بعيدا عن أجهزة الطرد المركزي ، الخ . )
المسافة البادئة الموقع : استخدام المجهر الضوئي ( التكبير من 50 إلى 500 مرة ) لمراقبة سطح العينة ، ووضع علامة على منطقة الفائدة ( مثل حدود الحبوب ، فيلم طلاء المنطقة ) . 5-10 نقاط الاختبار يجب أن تكون مختارة في مناطق مختلفة من أجل ضمان أن تكون البيانات الإحصائية تمثيلية . اضغط على زر " التلقائي تسنن " بعد تحديد المواقع لتجنب انحراف الرأس بسبب دليل التشغيل .
في الوقت الحقيقي رصد العملية التجريبية : في الوقت الحقيقي رصد الإزاحة منحنى التحميل أثناء التحميل ، إذا كان هناك تذبذب غير طبيعي في منحنى ( مثل هبوط مفاجئ في الحمل ، والتشريد المفاجئ ) ، يجب أن تتوقف على الفور اختبار للتحقق من ما إذا كانت العينة تسقط ، إذا كان الضغط على الرأس التالفة أو وجود شوائب على السطح . إذا كان النزوح يزيد باستمرار ( باستثناء زحف المواد الناعمة ) ، يجب التحقق من ما إذا كانت العينة تحامل بحزم .
تقنيات معالجة البيانات وتحليلها : استخراج معلومات فعالة
جيش تحرير كوسوفو nanoindentatorدعم برامج معالجة البيانات لديها وظائف غنية ، ويمكن استخدام أدوات التحليل العلمي بدقة استخراج المعلمات الميكانيكية ، وتجنب الأخطاء في تفسير البيانات .
حساب البارامترات الأساسية : تلقائيا حساب صلابة ( ح ) و معامل مرونة ( هـ ) من خلال برنامج " أوليفر فارر " الأسلوب ، يجب أن نولي الاهتمام لاختيار الصحيح نسبة بواسون ( على سبيل المثال ، 0.3 في المعادن ، 0.2 في السيراميك ، 0.4 في البوليمر ) ، وتحديد نسبة بواسون الخطأ سوف يؤدي إلى معامل مرونة حساب الانحراف أكثر من 10 ٪ . بالنسبة للبيانات التي هي كبيرة في التشتت ، 3 سيغما المعيار المعتمد للقضاء على القيم الشاذة ( البيانات التي تتجاوز متوسط ± 3 مرات الانحراف المعياري ) ، ثم متوسط القيم المتبقية من البيانات تعتبر النتيجة النهائية .
تحليل الأداء الخاص : زحف زحف سلالة معدل منحنى الوقت تم استخراجها من خلال برامج لحساب ثابت زحف سلالة معدل . عندما كسر صلابة التحليل ، أداة قياس المسافة البادئة الكراك طول ( البرمجيات ) يستخدم لقياس حجم الكراك ، جنبا إلى جنب مع المسافة البادئة تحميل المعلمات الهندسية من الضغط على الرأس ، كي قيمة محسوبة من خلال " المسافة البادئة صلابة الكسر صيغة " .
التصور و أرشفة البيانات : صلابة ، معامل مرونة البيانات بعد المعالجة يتم رسمها في العمود أو contour الرسم البياني ( ثلاثي الأبعاد تضاريس السطح الرسم البياني ) ، مما يدل على التوزيع المكاني الخواص الميكانيكية للمواد . تحميل الأصلي الإزاحة المنحنيات ، المسافة البادئة الصور البصرية ومعالجتها المعلمات المحفوظة ، ملفات البيانات التجريبية التي أنشئت من أجل تتبع وتحليل مقارن .
مهارات الصيانة بعد التجربة : إطالة عمر الجهاز
بعد التجربة ، مع فرشاة ناعمة خاصة لتنظيف سطح العينة المتبقية قصاصات من الضغط على الرأس ، لا يمسح مع الأجسام الصلبة . اضغط على العودة إلى الموقف المبدئي ، اضغط على معايرة عملية العودة إلى الصفر يجب أن تكتمل قبل إيقاف تشغيل الجهاز .
تنظيف الجدول عينة ، أداة التثبيت ، وإزالة بقايا الغراء موصل للحرارة أو بقايا العينة ، وتخزينها في صندوق خاص لتجفيف وتنظيف . تحقق بانتظام ( شهرية ) إذا كان الضغط على تلميح البالية ، إذا كان هناك أي ثغرات ، اتصل جيش تحرير كوسوفو في الوقت المناسب لاستبدال ما بعد البيع .