纳米机械测试

ScanningWear

在纳米尺度上测量耐磨性

概述

扫描磨损测试是一项研究纳米级涂层和薄膜耐磨性的功能。该能力是标准的所有hyysitron TS系列和TI系列仪器,提供了一个互补的技术nanoindentation和划痕。

在15 μN、30 μN和45 μN负载下,对计算机硬盘上的DLC涂层分别进行1次、5次和10次的磨损测试。

ScanningWear是如何工作的

磨损模式是通过光栅扫描样品与给定的力,由用户预定义。扫描可以由一次测试中对同一区域的一次或多次扫描组成。

通过施加一个已知的力,并选择施加该力的通道数,磨损扫描过程中去除的材料量可以在测试后使用原位成像技术测量。

ScanningWear能够在不同负载下进行磨损,并对一个样品进行多次磨损实验,如图1所示。该实验涉及几个单独的磨损测试,在增加硬盘驱动器的DLC膜涂层的负载和通过次数时进行。在每次磨损试验中去除的材料量是通过原位成像来测量的(见图2)。

原位SPM成像提供的精确定位也使表面上的纳米加工和纳米图案成为可能,如图3所示。在这项研究中,用氧化镧纳米加工了两种磨损模式。一种是5 μm × 5 μm的正方形,另一种是1.25 μm × 5 μm的矩形。图案间距小于1 μm,去除氧化层以选择性地显示衬底。

磨损量是磨损力和DLC涂层上的道次数的函数