纳米机械测试

ScanningWear

在纳米尺度上测量耐磨性

概述

扫描磨损测试是研究纳米级涂层和薄膜耐磨性的一个功能。该能力是所有Hysitron TS系列和TI系列仪器的标准,提供了一个互补的技术nanoindentation和划痕。

在15 μN、30 μN和45 μN负载,分别为1、5和10道次的计算机硬盘驱动器上对类金刚石(DLC)涂层进行扫描磨损试验。

ScanningWear是如何工作的

磨损模式是通过栅格扫描样品与给定的力,由用户预定义。扫描可以包括在一个测试中对同一区域进行单次或多次扫描。

通过施加一个已知的力,并选择施加该力的次数,在磨损扫描过程中移除的材料数量可以通过现场成像技术进行后测。

ScanningWear能够在不同的负载下进行磨损,并对一个样品进行几次磨损实验,如图1所示。这个实验涉及了在硬盘驱动器的DLC膜涂层上增加载荷和通过次数时进行的几个单独的磨损测试。在每次磨损试验中,材料的去除量通过原位成像来测量(见图2)。

原位SPM成像提供的精确定位还可以在表面上进行纳米加工和纳米模版,如图3所示。在这项研究中,两种磨损模式是由纳米氧化镧加工。一种是5 μm × 5 μm的正方形,另一种是1.25 μm × 5 μm的矩形。将图案放置在距离小于1 μm的位置,去除氧化层以选择性地显示衬底。

磨损量测量作为磨损力和孔道数对DLC涂层的功能