سلام! بهعنوان تامینکننده سختی سنجها، اغلب در مورد نحوه عملکرد این ماشینهای هوشمند، بهویژه سختی سنج نانو تورفتگی، سؤال میشود. بنابراین، بیایید درست شیرجه بزنیم و آن را تجزیه کنیم.
ابتدا، نانو تورفتگی چیست؟ خوب، این تکنیکی است که برای اندازه گیری خواص مکانیکی مواد در مقیاس بسیار کوچک استفاده می شود. در نظر بگیرید که یک نگاه نزدیک به نحوه رفتار یک ماده تحت فشار دارید. برخلاف روشهای تست سختی سنتی که ممکن است ایده کلی تری از سختی یک ماده به شما بدهد، تورفتگی نانو میتواند اطلاعات فوقالعاده دقیقی در مورد خواص محلی ارائه دهد.
بنابراین، سختی سنج نانو تورفتگی چگونه کار خود را انجام می دهد؟
مبانی فرآیند
در قلب یک سختی سنج نانو تورفتگی، فرورفتگی قرار دارد. این یک نوک بسیار کوچک و تیز است که معمولاً از یک ماده فوق العاده سخت مانند الماس ساخته می شود. فرورفتگی به دقت با سطح ماده ای که می خواهید آزمایش کنید در تماس است.
اولین قدم اعمال یک بار کنترل شده است. تستر مکانیزمی دارد که می تواند دقیقاً نیروی وارده بر دندانه را هنگام فشار دادن به مواد افزایش دهد. این بار به تدریج افزایش می یابد تا زمانی که به مقدار از پیش تعیین شده برسد. همانطور که فرورفتگی به مواد فشار می آورد، کمی فرورفتگی ایجاد می کند.
در حالی که بار اعمال می شود، تستر عمق فرورفتگی را نیز اندازه گیری می کند. این کار را با استفاده از یک سنسور جابجایی بسیار حساس انجام می دهد. این حسگر میتواند حتی کوچکترین تغییرات را در موقعیت فرورفتگی تشخیص دهد، که بسیار مهم است زیرا در اینجا در مورد اندازهگیریهای مقیاس نانومتری صحبت میکنیم.
پس از رسیدن به حداکثر بار، بار به تدریج برداشته می شود. با برداشتن بار، ممکن است ماده کمی به عقب برگردد و تستر به نظارت بر تغییر در عمق فرورفتگی ادامه میدهد.
اندازه گیری سختی
بنابراین، چگونه سختی را از روی همه این داده ها محاسبه کنیم؟ مقدار سختی در نانو تورفتگی معمولاً با استفاده از نسبت بار اعمال شده به ناحیه تماس تورفتگی تعیین می شود. سطح تماس بر اساس عمق اندازه گیری شده فرورفتگی و هندسه فرورفتگی محاسبه می شود.
به عنوان مثال، اگر ما یک فرورفتگی برکوویچ (نوع متداول در تورفتگی نانو) داشته باشیم که شکل هرم سه وجهی دارد، سطح تماس را می توان با استفاده از یک فرمول ریاضی کاملاً تعریف شده که عمق فرورفتگی را در نظر می گیرد محاسبه کرد.
مقدار سختی به ما ایده ای از مقاومت این ماده در برابر تغییر شکل می دهد. مقدار سختی بالاتر به این معنی است که تورفتگی مواد دشوارتر است، که معمولاً نشان می دهد که ماده قوی تر و بادوام تر است.
تغییر شکل الاستیک و پلاستیک
یکی از چیزهای بسیار جالب در مورد نانو تورفتگی این است که می تواند در مورد تغییر شکل الاستیک و پلاستیک مواد نیز به ما بگوید. تغییر شکل الاستیک زمانی است که ماده پس از برداشتن بار به شکل اولیه خود بازگردد. از سوی دیگر، تغییر شکل پلاستیک زمانی است که ماده دچار تغییر شکل دائمی شود.
با تجزیه و تحلیل منحنی بار - جابجایی (گرافی که نشان می دهد که چگونه بار با حرکت فرورفتگی به داخل و خارج از ماده تغییر می کند)، می توانیم اجزای الاستیک و پلاستیک تغییر شکل را از هم جدا کنیم. قسمت اولیه منحنی، زمانی که بار در حال افزایش است، ترکیبی از تغییر شکل الاستیک و پلاستیک را نشان می دهد. اما با برداشته شدن بار، قسمت الاستیک تغییر شکل باعث می شود که فرورفتگی کمی به سمت بالا برگردد و عمق باقیمانده فرورفتگی به دلیل تغییر شکل پلاستیک است.
برنامه های کاربردی
سختی سنج های نانو تورفتگی طیف وسیعی از کاربردها را دارند. در زمینه علم مواد، از آنها برای مطالعه خواص مواد جدید مانند آلیاژهای پیشرفته یا کامپوزیت ها استفاده می شود. محققان می توانند از تورفتگی نانو برای درک اینکه چگونه فرآیندهای مختلف تولید بر سختی و سایر خواص مکانیکی این مواد تأثیر می گذارد، استفاده کنند.
در صنعت نیمه هادی ها از نانو تورفتگی برای تست سختی لایه های نازک استفاده می شود. این فیلمها در مواردی مانند تراشههای کامپیوتری استفاده میشوند و مهم است که مطمئن شوید میتوانند در برابر استرسهایی که در طول استفاده با آنها مواجه میشوند مقاومت کنند.
در زمینه پزشکی می توان از نانو تورفتگی برای بررسی خواص مکانیکی بافت های بیولوژیکی استفاده کرد. این می تواند به درک اینکه چگونه بیماری ها ممکن است بر سختی بافت ها تأثیر بگذارد یا در ایجاد مواد زیستی بهتر برای ایمپلنت ها کمک کند.
محدوده سختی سنج ما
به عنوان یک تامین کننده سختی سنج، ما انواع مختلفی از سختی سنج ها را نیز ارائه می دهیم. به عنوان مثال، ما داریمسختی سنج دیجیتال برینل. این تستر از رویکرد متفاوتی در مقایسه با تورفتگی نانو استفاده می کند. بار زیادی به یک فرورفتگی کروی روی سطح ماده وارد می کند و قطر فرورفتگی حاصل را برای محاسبه سختی اندازه گیری می کند.
ما همچنین داریمسختی سنج لود سل برینل. این نوع تستر از یک لودسل برای اندازه گیری دقیق بار اعمال شده استفاده می کند و نتایج دقیق و قابل اطمینان تری ارائه می دهد.
و برای کسانی که نیاز به تست سختی مواد بسیار ریز یا نازک دارند، ما آن را پیشنهاد می کنیمتستر میکروسختی یکپارچه. این تستر برای تست سختی در مقیاس میکرو، مشابه تورفتگی نانو، اما در مقیاس کمی بزرگتر، عالی است.
چرا سختی سنج های ما را انتخاب کنید؟
هنگامی که شما در بازار برای سختی سنج هستید، چند دلیل وجود دارد که چرا باید محصولات ما را در نظر بگیرید. اول از همه، ما روی کیفیت تمرکز می کنیم. تسترهای ما برای دوام، با قطعات با کیفیت بالا و مهندسی دقیق ساخته شده اند. این بدان معناست که شما می توانید به آنها اعتماد کنید تا نتایج دقیق و ثابتی را در یک دوره زمانی طولانی به شما ارائه دهند.
ما همچنین پشتیبانی عالی از مشتری را ارائه می دهیم. اگر در مورد نحوه استفاده از تسترهای ما سؤالی دارید یا اگر با مشکلی مواجه شدید، تیم کارشناسان ما همیشه آماده کمک هستند. ما میتوانیم راهنماییهای آموزشی و عیبیابی ارائه دهیم تا مطمئن شویم که بیشترین بهره را از سختی سنج خود میبرید.
مزیت دیگر قیمت رقابتی ما است. ما درک می کنیم که شما به دنبال ارزش مناسبی برای پول خود هستید، و ما تلاش می کنیم آزمایش کننده های خود را با قیمتی مناسب برای بودجه شما ارائه دهیم.
بیایید صحبت کنیم
اگر علاقه مند به خرید سختی سنج هستید، خواه سختی سنج نانو تورفتگی باشد یا یکی از مدل های دیگر ما، خوشحال می شویم از شما بشنویم. ما میتوانیم در مورد نیازهای خاص شما گپ بزنیم و به شما کمک کنیم تستر مناسب برای برنامه خود را انتخاب کنید. برای شروع گفتگو با ما تماس بگیرید و بیایید با هم کار کنیم تا راه حل تست سختی عالی را برای شما پیدا کنیم.
مراجع
- الیور، WC، و Pharr، GM (1992). یک تکنیک بهبود یافته برای تعیین سختی و مدول الاستیک با استفاده از آزمایشهای فرورفتگی حسگر بار و جابجایی. مجله تحقیقات مواد، 7 (6)، 1564 - 1583.
- Bhushan، B. (2013). نانوتریبولوژی و نانو مکانیک: مقدمه. Springer Science & Business Media.
