纳米机械测试

扫描服装

测量纳米级耐磨性

概述

扫描磨损测试是一项功能,可对纳米级涂层和薄膜的耐磨性进行研究。该功能是所有 Hysitron TS 系列和 TI 系列仪器的标准配置,为纳米缩进和划痕提供了互补技术。

在计算机硬盘驱动器上对金刚石式碳 (DLC) 涂层进行扫描测试,其负载为 15 μN、30 μN 和 45 μN,以及 1、5 和 10 次。

扫描服装的工作原理

磨损模式通过栅格扫描样品创建,该栅格使用给定的力(由用户预定义)。扫描可以包括一个测试中同一区域的单个通过或多次通过。

通过施加已知力并选择施加此力的刀路数,可以使用原位成像技术测量磨损扫描期间移除的材料量。

扫描磨损能够在不同的负载下磨损,并在一个样品上进行多个磨损实验,如图 1 所示。此实验涉及在硬盘的 DLC 薄膜涂层上增加负载和通过数时进行的几个单独磨损测试。使用原位成像测量了每次磨损测试中去除的材料量(参见图 2)。

现场 SPM 成像提供的精确定位还可在表面上进行纳米加工和纳米模式,如图 3 所示。在这项研究中,两种磨损模式是在氧化烷中纳米加工的。一个图案由 5 μm x 5 μm 的正方形组成,另一个 1.25 μm x 5 μm 矩形组成。图案被放置相距不到1 μm,去除氧化层,选择性地露出基材。

磨损量测量为磨损力和 DLC 涂层上的刀路数