原位纳米机械测试

原位纳米划痕模块

同时具有法向力和横向力感应的高分辨率测量

摩擦学测量直接受益于揭示了滑动界面上所发生的变形过程的原位技术。除了能够直接观察磨损的进展,原位摩擦还可用于摩擦、摩擦化学反应、界面粘附、耐磨性和纳米粒子滚动等研究。布鲁克Hysitron PI 95 TEM PicoIndenterHysitron PI 89 SEM PicoIndenter的纳米划痕模块可实现同时具有法向力和横向力感应的高分辨率测量。

纳米划痕测试是通过在测量探针和样品间的横向力时,以受控方式施加法向载荷来完成的。通过选择适当的法向载荷方式和横向位移模式,可开展多种测试。从力和位移数据中,可以测量诸如临界载荷、膜粘附力和分层力等有用信息。还可开展往复划痕测试来研究长时间得磨损机理。这些数据提供了大量在法向和横向应力同时作用下材料特性的信息,并通过直接观测电子显微镜成像经行不出。

在倾斜的法向载荷划痕测试期间记录的法向和横向力数据(上图),以及显示变形和失效各个阶段的SEM同步视频的图像(下图):(A)两对垂直于划痕路径的裂纹;(B)分层事件和探针前方的可见弯曲;(C)分层区域的剥落/弹出;和(D)探针到达第一个剥落区域远端产生的第二次剥落/分层事件。