Переход к содержанию страницы

Наноиндентор ZHN

Загрузить
Области применения
  • Определение твердости по ISO 14577
  • Испытания на царапание
  • Испытания на износ
  • динамические испытания
  • Профилометр
Испытательный груз
  • 0 - 20 Н
Область применения
  • Исследования и разработки

Новое измерение

Определение широкого спектра механических характеристик тонких слоев или малых зон поверхностей с необходимым разрешением усилия и перемещения - вот диапазон применения наноиндентора ZHN. Сюда входят измерение твердости вдавливания, модуля вдавливания и твердости по Мартенсу согласно ISO 14577 (инструментированное испытание на проникновение).

Наноиндентор ZHN для испытаний металлов и промышленных инструментов

Определение широкого спектра механических характеристик тонких слоев или малых зон поверхностей с необходимым разрешением усилия и перемещения - вот диапазон применения наноиндентора ZHN.

Преимущества и признаки

Преимущества и признаки

Многообразие и универсальность испытательной концепции
Области применения
ZHN „гарантирует надежность“
Оптимальные технологии в испытательной лаборатории
Универсальность и модульность
Твердость и модуль упругости по DIN EN ISO 14577
Разнообразные аксессуары

Многообразие и универсальность испытательной концепции

Универсальный наномеханический тестер ZHN представляет собой модификацию зарекомендовавшей себя техники наноинденторов фирмы ASMEC. Он впервые комбинирует две измерительные головки в обычном направлении (принцип наноиндентора) и в латеральном направлении (принцип определения твердости царапанием), оба работают совершенно независимо друг от друга с разрешением в нанометрах. Благодаря этому, впервые можно измерять латеральные кривые усилия/смещения, из которых можно выявить больше параметров материала, чем раньше (см. примеры использования). Сюда входит измерение латеральной жесткости и чисто упругих латеральных деформаций образца.

2-колонная нагружающая рама с центральным приводным шпинделем и прецизионные направляющие обеспечивают более жесткую конструкцию. Кроме того, ось индентора точно расположена на оси перемещения. Опрокидывающий момент не возникает, и погрешности Аббе исключены. Жесткость прибора более чем в 106 Н/м настолько высока, что больше не нуждается в корректировке, что значительно упрощает калибровку функции площади.

В отличие от приборов других производителей обе измерительные головки работают в направлении как растяжения, так и сжатия, так что реализуемы даже испытания на вдавливание с наложением вибрации и циклические усталостные испытания.

Области применения

  • Разработка покрытий: от мягких (полимеры) до твердых (алмазоподобные)
  • Определение критических напряжений для образования трещин или пластической деформации
  • Твердые покрытия для инструментов и в качестве защиты от царапин
  • Защитные покрытия на стеклянных изделиях
  • Лаки и золь-гель-покрытия
  • Автоматизированное измерение профильного прохождения на поперечных шлифах
  • Нанопокрытия для датчиков и MEMS/NEMS
  • Биологические материалы
  • Матричные эффекты в сплавах (Mapping)
  • Керамические материалы и композиты
  • Поверхности с ионной имплантацией
  • Анализ повреждений в микроэлектронике
  • Определение несущей способности поверхности (ELASTICA)

ZHN „гарантирует надежность“

Испытания в области науки быстро меняются . ZHN „гарантирует надежность“: платформа, предлагающая гибкость и надежность.

  • ZHN для всего нано- и микродиапазона обладает лучшим соотношением «сигнал/шум» (106) среди всех существующих наноинденторов, обычным и боковым.
  • С помощью измерительного микроскопа на 20 Н можно, помимо инструментированных испытаний на вдавливание в макродиапазоне, также проводить классическое определение твердости по Виккерсу и усталостные испытания.
  • Прибор ZHN уникален, благодаря системе регулирования по усилию и перемещению. Измерительные головы обладают высокой латеральной жесткостью – замена инденторов крайне проста, она не влияет на калибровку и точность измерения.
  • Модуль латерального усилия (LFU) превосходно подходит для испытаний на царапание, износ и многоосных испытаний: даже при увеличенных усилиях активные латеральные кривые смещения усилия измеряются с нм-разрешением.

Оптимальные технологии в испытательной лаборатории

Испытательная система в целом адаптирована к технологическим процессам и требованиям в испытательной лаборатории .

  • Интуитивный технологический процесс облегчает управление
  • Функция таймера в InspectorX позволяет осуществлять измерения во время «затишья»
  • Экономия времени с прибором ZHN: уникальная функция отображения измеряет топографию, коэффициент трения и модуль вдавливания за одно прохождение
  • Защитная кабина для снижения обусловленных окружающими условиями влияний на результаты измерений
  • Активная изоляция колебаний и специальный опорный стол для гашения внешних источников помех
  • Альтернативные измерительные головы можно безопасно хранить

Универсальность и модульность

Универсальность испытательной системы ZHN отличается разнообразными областями применения, а также модульностью и дополнительными возможностями адаптации aus.

  • Уникальную тандемную оптику с 2 камерами можно дополнить оптическими модулями анализа (например, WLI или AFM). Они полностью интегрируются в испытательную систему.
  • Прочный дизайн позволяет осуществлять интеграцию самых разных инденторов и держателей образца.

  • Замена индентора уникально проста.

  • InspectorX представляет собой современное программное обеспечение с обзорным дизайном и прикладными модулями

Профильное испытание с индентором Берковича

Твердость и модуль упругости по DIN EN ISO 14577

Обычно измерения проводятся с помощью индентора по Берковичу с регулированием усилия. Возможно проведение очень быстрых измерений (например, нагружение 10 сек., выдержка 5 сек. и разгружение 4 сек.).

  • Измеряемые величины:
  • твердость вдавливания HIT (можно переводить в HV)
  • твердость по Мартенсу HM или HMs
  • модуль вдавливания EIT (модуль упругости)
  • ползучесть вдавливания CIT или релаксация RIT
  • отношение упругой составляющей деформации к работе вдавливания ηIT

Всего можно выводить более 60 величин.

Разнообразные аксессуары

Разнообразные аксессуары обеспечивают универсальность и модульность.

Относительно аксессуаров ZHN

Технический обзор

Модульная структура включает в себя следующие компоненты:

  • 2-колонная нагружающая рама с центральным приводным шпинделем, прецизионные направляющие и гранитный цоколь
  • Снабженный мотором привод (центральный шпиндель) и программируемый моторизированный координатный стол
  • 3-осная система управления шаговым мотором в виде платы PCI-E
  • Тандемный микроскоп с 2 камерами и передним освещением (зеленый светодиод)
  • Управляющая электроника для машины и измерительной головки
  • Сменные измерительные головки номиналом до 20 Н
  • Управляющее и анализирующее программное обеспечение InspektorX
  • Программные модули для автофокуса
  • Программный модуль для обзорного изображения, составленного из отдельных картинок с большой глубиной резкости

Области применения наноиндентора ZHN

Области применения наноиндентора ZHN

Твердость и модуль упругости по DIN EN ISO 14577
Твердость по Виккерсу
Зависимые от глубины измерения с помощью модуля QCSM
расчет кривой напряжения/деформации с помощью нейронных сетей
Определение продольных профилей
Микроиспытание на износ
Испытание на царапание и микро-царапание
... и еще больше испытаний с прибором ZHN
Профильное испытание с индентором Берковича

Твердость и модуль упругости по DIN EN ISO 14577

Обычно измерения проводятся с помощью индентора по Берковичу с регулированием усилия. Возможно проведение очень быстрых измерений (например, нагружение 10 сек., выдержка 5 сек. и разгружение 4 сек.).

Измеряемые величины:

  • твердость вдавливания HIT (можно перевести в HV)
  • твердость по Мартенсу HM или HMs
  • модуль вдавливания EIT (модуль упругости)
  • ползучесть вдавливания CIT или релаксация RIT
  • отношение упругой составляющей деформации к работе вдавливания ηIT

Всего можно выводить более 60 величин.

Mehr zum Härte und Elastizitätsmodul
Твердость по Виккерсу, сравнение

Твердость по Виккерсу

Твердость по Виккерсу можно рассчитать из твердости вдавливания. Проведенное федеральным ведомством по исследованию материалов (ВАМ) с 20 материалами масштабное сравнение между традиционной твердостью по Виккерсу и рассчитанной с помощью алгоритмов InspectorX, пересчитанной из HIT твердости по Виккерсу выявило среднюю разницу менее чем в 10 %, в отличие от 25 – 30 % у других программных пакетов.

[T. Chudoba, M. Griepentrog, International Journal of Materials Research 96 (2005) 11 1242 – 1246]

Mehr zur Vickershärte
QCSM - Quasi Continuous Stiffness Measurement

Зависимые от глубины измерения с помощью модуля QCSM

Метод „Quasi Continuous Stiffness Measurement” представляет собой новый разработанный на фирме ASMEC модуль, позволяющий определять контактную жесткость образца не только с помощью кривой разгружения для глубины, но и для многих точек во время процесса вдавливания. Благодаря этому, можно, независимо от глубины, определять твердость и модуль упругости в одном и том же месте образца. Дополнительно повышается чувствительность измерения при малых усилиях, так что можно определять значения жесткости даже при очень малых усилиях и значениях глубины вдавливания. С помощью модуля QCSM рост нагрузки на короткое время (1 - 4 сек.) останавливается, и на напряжение от пьезоэлектрического эффекта накладывается синусоидальное колебание. В отличие от других методов амплитуда усилия пли перемещения не задается напрямую. Амплитуда и фаза колебаний определяются с помощью фильтра Lock-In.

Mehr zum QCSM-Modul
Анализ нейроновой сети с помощью прибора ZHN

расчет кривой напряжения/деформации с помощью нейронных сетей

В сотрудничестве с исследовательским центром в г. Карлсруэ был разработан метод, позволяющий из отпечатков индентора в форме шарика определять комплексную кривую напряжения/деформации металлов. Он основан на использовании нейронных сетей для идентификации параметров и учитывает также кинематическое упрочнение.

Mehr zur Spannungs-Dehnungs-Kurven-Berechnung
Измерение продольного профиля с помощью прибора ZHN

Определение продольных профилей

Сканирование поверхности можно проводить как с модулем латерального усилия (LFU) в направлении X с разрешением в нм, так и без LFU с помощью координатного стола с разрешением в μм. При этом определяются значения шероховатости: Ra, Rq или Rt.

Mehr zur Ermittlung von Höhenprofilen
Микроиспытание на износ с помощью наноиндентора ZHN

Микроиспытание на износ

Можно проводить осциллирующие испытания на износ с амплитудой до 140 µм.

Mehr zum Mikro-Verschleißtests
Испытание кремния на микро-царапание, Fmax 500 мН

Испытание на царапание и микро-царапание

Обычно испытания проводятся со сферическими наконечниками радиусом от 5 до 10 μм. Это позволяет максимальному напряжению располагаться по большей части в слое, а не в подложке. Возможно многократное сканирование поверхности. Благодаря малой длине царапины, снижаются износ наконечника и влияние шероховатости поверхности.

Mehr zu Scratch und Mikro-Scratch-Tests

... и еще больше испытаний с прибором ZHN

  • Измерения адгезии (например, у жидкостей)
  • Чисто упругие измерения с помощью сферического индентора для определения Е-модуля даже у очень тонких твердых слоев (толщиной менее 50 нм)
  • Микроиспытания на растяжение
  • Усталостные испытания с малым количеством циклов
Mehr zur Nanoindentierung

Есть вопросы относительно продукции?

Свяжитесь с нашими экспертами.
Мы с удовольствием Вас проконсультируем!

 

Связаться сейчас

Подходящее оборудование и аксессуары

Интересные области применения

Инструментированное испытание на вдавливание по ISO 14577

Инструментированное испытание на вдавливание по ISO 14577 для обширного описания механических свойств материалов.
к Инструментированное испытание на вдавливание по ISO 14577
Nanoindentation

Наноиндентация

Наноиндентация представляет собой определение широкого спектра механических характеристик тонких слоев или малых зон поверхностей с необходимым разрешением усилия и перемещения.
к Наноиндентация

Загрузки

Имя Тип Размер Загрузить
  • Брошюра: Определение твердости с помощью оборудования фирмы ZwickRoell PDF 2 МБ
  • Информация о продукте: ZHN - универсальная наномеханическая испытательная система PDF 2 МБ
  • Информация о продукте: захваты для наноиндентора ZHN PDF 361 КБ
  • Информация о продукте: ZHN/SEM - наноиндентор для растровых электронных микроскопов PDF 1 МБ
  • Информация о продукте: нагреватель образца до 400 °C для ВТ-наноиндентации PDF 418 КБ
Top