Интегрированная платформа испытаний поверхностных свойств материалов представляет собой универсальную систему, предназначенную для комплексной характеристики поверхностных и механических свойств материалов на одной платформе. Она обеспечивает оценку твердости, модуля упругости, адгезии при царапании, толщины покрытий, шероховатости поверхности и связанных параметров. Благодаря интеграции методов вдавливания, царапания, измерения толщины пленок, трехмерной морфологии поверхности и дополнительных модулей окружающей среды, платформа обеспечивает высокоточные измерения в диапазоне от нанометров до микрометров с отличной повторяемостью и гибкостью.
Области применения
Характеристика механических свойств
Измерение твердости, модуля упругости, ползучести и отклика «нагрузка–перемещение» для массивных материалов и покрытий。
Оценка царапания и адгезии
Оценка адгезии покрытий, стойкости к царапанию, твердости при царапании и эволюции поверхностных повреждений。
Измерение толщины тонких пленок
Неразрушающее определение толщины покрытия на основе спектральной отражательной способности。
Анализ морфологии и шероховатости поверхности
Высокоточное трехмерное изображение следов царапин, отпечатков и поверхностных структур。
Интегрированные многофункциональные испытания
Совмещенные измерения вдавливания, царапания, морфологии и толщины на одной платформе。
Стандарты
(1) (ISO 14577-5) Металлические материалы — Инструментированное испытание на вдавливание для определения твердости и параметров материала — Часть 5: Линейно-упругое динамическое инструментированное испытание
(2) (ISO 1518-1) Краски и лаки — Определение стойкости к царапанию — Часть 1: Метод с постоянной нагрузкой
Параметры
| Параметр | Спецификация |
|---|---|
| Диапазон нагрузки | от мН до 200 Н (сменные модули) |
| Масштаб измерения | от нанометров до микрометров |
| Типы индентора | Berkovich, Vickers, сферический, кубический угол, Knoop |
| Платформа XY | полностью автоматическая, высокоточное позиционирование |
| Привод по оси Z | высокоточный энкодер, прецизионное перемещение по оси Z |
| Измерение толщины пленки | бесконтактное, на основе спектральной отражательной способности |
| Режимы поверхностной визуализации | светлое поле, темное поле, интерферометрия белого света, конфокальная система с вращающимся диском |
Особенности
(1) Интегрированные испытания на вдавливание и царапание с использованием композитного модуля IST
(2) Высокоточное пьезоэлектрическое управление в сочетании с емкостным измерением
(3) Онлайн-анализ трехмерной морфологии поверхности с корреляцией с данными царапания
(4) Полностью автоматическая высокоточная платформа XY для точного позиционирования
(5) Неразрушающее и быстрое измерение толщины покрытия без подготовки образца
(6) Открытая архитектура платформы для простой замены модулей и расширения системы
Аксессуары
(1) Композитный модуль IST для вдавливания и царапания
(2) Модуль измерения толщины пленки (FT-100)
(3) Система трехмерной морфологии поверхности
(4) Модули испытаний в контролируемой среде (температура, влажность, коррозия)
(5) Сменные наконечники индентора и головки для царапания
Процедуры испытаний
(1) Выберите и установите соответствующий модуль (вдавливание, царапание, толщина пленки или морфология)
(2) Закрепите образец на автоматизированной платформе XY и задайте точки измерения
(3) Настройте кривые нагрузки (постоянные, линейные или пользовательские) и траектории движения
(4) Выполните автоматизированные испытания на вдавливание, царапание или измерение толщины
(5) Проведите онлайн-визуализацию морфологии поверхности и сопоставьте результаты с механическими данными
(6) Экспортируйте и проанализируйте данные испытаний с помощью встроенного программного обеспечения
Информация по обслуживанию
(1) Рекомендуется регулярно очищать наконечники индентора и головки для царапания для поддержания точности измерений
(2) Периодическая проверка емкостных датчиков и пьезоэлектрических приводов обеспечивает долгосрочную стабильность
(3) Платформа XY и привод по оси Z должны проверяться для поддержания точности позиционирования
(4) Оптические компоненты для анализа морфологии и измерения толщины следует содержать в чистоте и калибровать по мере необходимости
Часто задаваемые вопросы
1. Какие свойства материалов можно оценивать с помощью интегрированной платформы испытаний поверхностных свойств?
Платформа предназначена для характеристики широкого спектра поверхностных и механических свойств в одной системе. Она позволяет измерять твердость, модуль упругости, ползучесть, адгезию при царапании, стойкость к царапанию, толщину покрытий, шероховатость поверхности и морфологию. Интеграция модулей вдавливания, царапания, трехмерной визуализации поверхности и измерения толщины пленок обеспечивает комплексную оценку как массивных материалов, так и тонких покрытий в диапазоне от нанометров до микрометров.
2. Как модуль IST повышает точность испытаний на вдавливание и царапание?
Модуль IST объединяет испытания на вдавливание и царапание в одном композитном блоке с использованием пьезоэлектрического управления и емкостного измерения. Такая конфигурация обеспечивает высокую термическую стабильность и точное управление нагрузкой в диапазоне от нанометров до микрометров. Система автоматически регистрирует кривые «нагрузка–перемещение», твердость, модуль упругости и ползучесть, а также позволяет проводить контролируемые испытания на царапание с точным измерением нормальных и касательных сил, обеспечивая высокую повторяемость и надежность данных.
3. Можно ли измерять толщину покрытия без повреждения образца?
Да. Платформа поддерживает неразрушающее измерение толщины покрытия с использованием модуля на основе спектральной отражательной способности. Этот метод позволяет быстро и бесконтактно определять толщину без подготовки образца. Модуль включает обширную базу данных материалов и обеспечивает анализ в реальном времени «в одно нажатие», включая толщину покрытия, оптические константы (n и k) и шероховатость поверхности, что делает его пригодным для контроля качества и научных исследований.
4. Какие типы испытаний на царапание можно выполнять на данной платформе?
Система поддерживает испытания на царапание в широком диапазоне нагрузок — от наномасштаба до макроуровня — с использованием сменных головок. Испытания могут проводиться на плоских или криволинейных поверхностях в различных условиях окружающей среды, таких как температура, влажность или коррозионная среда. Совмещенный анализ данных силы царапания и высокоразрешающей трехмерной морфологии поверхности позволяет детально изучать деформацию, растрескивание и механизмы разрушения покрытий.
