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Nanoindentación en capas intermedias en láminas delgadas

El FISCHER FERITSCOPE® FMP30 permite una determinación fiable y precisa del contenido de ferrita en porcentaje o como un número de ferrita WRC. Para obtener más información, póngase en contacto con su representante local de FISCHER.

Determinar la dureza y las características elásticas de las capas intermedias de los sistemas de láminas multiplexas presenta varios desafíos. Una sangría de estilo normal "de arriba hacia abajo" producirá propiedades compuestas para toda la muestra, pero no las de las capas individuales, lo que requiere que las mediciones se realicen in cada capa en una muestra de sección transversal. Debido a la delgadez de estas capas, es crucial controlar las mediciones con precisión y utilizar hendiduras extremadamente pequeñas. Afortunadamente, la tecnología de nanoindentación, que emplea sangrías en la escala de micrones y nano, ahora permite mediciones de dureza y módulo elástico incluso en capas interiores delgadas. Junto con un microscopio de alto aumento y una etapa de posicionamiento muy precisa, la nanoindentación es ideal para probar componentes y películas a escala de micrones.

En este ejemplo, se analiza una lámina metálica de 30 m de espesor entre una lámina polimérica y una capa superior de goma. Debido a que la muestra independiente no era estructuralmente rígida, para minimizar el cumplimiento de la muestra, la pieza se montó en epoxi y se pulió en un acabado de espejo para exponer la capa interna metálica como sección transversal.

El PICODENTOR® HM500 fue elegido para esta prueba debido a su resolución de carga sensible (100nN) y capacidad de posicionamiento preciso (0,5 m). Los valores de dureza de sangría (HIT), dureza de Vickers (HV) y módulo de sangría (EIT) se registraron para la capa metálica. La dureza Martens (HM) también se midió y se trazaba en función de la profundidad de la sangría; variación en HM es un indicador de la influencia potencial de las capas circundantes. El borde de corte de la capa metálica se identificó bajo el microscopio integrado (con aumento de hasta 1000x) y se hicieron una serie de hendiduras, situadas precisamente en el centro de la capa de destino de 30 m de espesor.

Valor medio X, desviación estándar s y coeficiente de variación V de propiedades mecánicas medidas a partir de las sangrías de la Fig. 2.
Capa metálica ? HM
N/mm2- EIT/(1-vs2)
GPa- HIT
N/mm2- Hv
X-4734.2-151.8-6961.9-657.8
s.223.9 a 8.8.263.6-24.9
V-4,7%-5,8%-6,0%-6,0%

Con su cabezal de medición ultrasensible, microscopio de alta resolución y etapa precisa, el PICODENTOR® HM500 facilita la determinación precisa de la dureza y las propiedades elásticas de las características a escala de micrones, como láminas de sección transversal. Para obtener más información, póngase en contacto con su representante de FISCHER.

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