Nanoindentazione: La TU Chemnitz utilizza la tecnologia di prova ASMEC nella ricerca
La tendenza alla miniaturizzazione dei componenti, unita alla funzionalizzazione di rivestimenti sottili, ha generato la necessità di metodi adeguatamente sofisticati per la caratterizzazione della capacità di carico meccanico. La nanoindentazione consente di determinare localmente la durezza e il modulo di Young per rivestimenti ultrasottili (> 300 nm), con una risoluzione nell'ordine dei micron. Alla Chemnitz University of Technology (TU Chemnitz), l'Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali utilizza uno strumento nanomeccanico Asmec per i progetti di ricerca in corso.
Un'area di ricerca centrale per la cattedra di tecnologia delle superfici e materiali funzionali della TU di Chemnitz riguarda le proprietà meccaniche dei rivestimenti sottili e spessi. Ciò include la determinazione della durezza nei campi macro e micro e, soprattutto, le indagini nel campo delle nano durezze. Determinando la durezza nelle diverse fasi di un rivestimento o di un composito, insieme alla durezza dei carburi nei rivestimenti e nei substrati e ai gradienti di durezza dei substrati/rivestimenti, l'obiettivo è quello di definire (tra le altre cose) la capacità massima di carico dei rivestimenti sottili.
Per la definizione dei valori caratteristici, la TU Chemnitz utilizza un tester nanomeccanico Asmec. Il test combina due teste di misura, in direzione normale (principio del nanoindentatore) e in direzione laterale (principio dello scratch-tester). Le teste operano in modo completamente indipendente l'una dall'altra e hanno una risoluzione namometrica. Questo metodo consente di misurare le curve forza-spostamento laterali, da cui si possono ottenere vari parametri del materiale. Ciò include la misurazione della rigidità laterale e della deformazione laterale puramente elastica del provino.
"Un sistema che può essere raccomandato per un'ampia varietà di applicazioni pratiche e di ricerca a partire da una forza massima di circa 0,3 mN, in base al materiale", così il professor Dr.-Ing. habil.
Thomas Lampke, responsabile del dipartimento di Tecnologia delle superfici e dei materiali funzionali, descrive il ruolo del tester nel laboratorio di prova della TU.
Immagine TU Chemnitz