1)半導體技術:保護層、金屬層等
2)數(shù)據(jù)存儲:磁盤保護涂層、圓盤基底上的磁性涂層、CD上的保護涂層等
3)光學元件:隱形眼鏡、光學抗劃涂層、接觸棱鏡
4)裝飾涂層:蒸發(fā)金屬涂層
5)抗磨損涂層:TiN、TiC、DLC、刀具、模具、手機外殼等 6)藥理學:藥片和藥丸、植入器官、生物組織 7)汽車:油漆和聚合物、清漆和修飾、玻璃窗、剎車片 8)一般工程技術應用:抗耐性橡膠、觸摸屏、潤滑劑和潤滑油、滑動軸承、自潤滑系統(tǒng)
6)MEMS微電子領域等
根據(jù)總施加載荷的大小:
宏觀硬度(日本、美國和前蘇聯(lián)等定為10N以上,歐共體國家和國際機構則定為2N以上)
顯微硬度(上限:10N或2N;下限:10mN左右)
納米硬度(一般在700mN以下,有的生產(chǎn)商為了便于研究者模擬顯微硬度,配有10N載荷附件。)
宏觀硬度和顯微硬度適用于較大尺寸的試樣,僅能得到材料的塑性性質(zhì),隨著現(xiàn)代材料表面工程(氣相沉積、濺射、離子注入、高能束表面改性、熱噴涂等)、微電子、集成微光機電系統(tǒng)、生物和醫(yī)學材料的發(fā)展、試樣本身活表面改性層厚度越來越小,人們在設計時不僅要了解材料的塑性性質(zhì),更需要掌握材料的彈性性質(zhì)。傳統(tǒng)的硬度測量已無法滿足新材料研究的需要,納米硬度技術應運而生。
納米硬度計有兩種壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式,它是一種檢測材料微小體積內(nèi)力學性能的先進測試儀器。由于壓痕或劃痕深度一般控制在微米甚至納米尺度,該儀器是進行電子薄膜、各類涂層、材料表面及其該改性的力學性能檢測的理想手段。它不需要將表層從基體上剝離,可以直接給出材料表層力學性質(zhì)的空間分布,例如,能檢測出焊點及其附近材料的力學性質(zhì)。由于試樣準備簡單,即使材料達到可以用其他宏觀方法檢測,該方法仍然是一種可以選擇的方法。
硬度(hardness)是評價材料力學性能的一種簡單、高效的手段,已有百年的應用歷史,但是,關于硬度的定義目前尚未統(tǒng)一。從作用形式上,可定義為"某一物體抵抗另一物體產(chǎn)生變形能力的度量";從變形機理上,可定義為"抵抗彈性變形、塑性變形和破壞的能力"或"材料抵抗殘余變形和破壞的能力"。無論如何定義,在測量固體材料硬度時,總是將一定形狀和尺寸的較硬物體即壓頭以一定的壓力接觸被測試材料表面。硬度測量,不僅與材料的彈性模量、屈服強度、抗拉強度等力學性能有關,還與測量儀器本身的測量條件有密切關系。所以,硬度本身不是一個物理量,而是材料局部區(qū)域力學性能在特定條件下的整體表現(xiàn)。它是材料對外界物體機械作用(壓入或刻劃)的局部抵抗能力的一種表現(xiàn)。
又名:壓痕儀/硬度計/顯微鏡硬度計/超顯微硬度計/動態(tài)超顯微硬度計/納米硬度計/納米壓痕儀等,是一種用于表征各種涂層、薄膜的機械性能、產(chǎn)品品質(zhì),包括硬度、彈性模量和斷裂韌性等,表征的材料幾乎包括所有類型的材料:柔軟、硬質(zhì)、脆性或延展性材料。
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采用電刷鍍技術在鋼基體表面制備了n-Al2O3/Ni納米顆粒復合鍍層,借助納米硬度計的納米壓痕法測定了復合鍍層的彈性模量及其分布。測試結果表明:n-Al2O3/Ni納米顆粒復合刷鍍層的楊氏模量約為200 GPa;復合刷鍍層中存在的氣孔、裂紋等缺陷處具有較低的彈性模量,除這些缺陷微區(qū)外,復合刷鍍層具有均一的彈性模量等力學性能。指出優(yōu)化和嚴格控制復合刷鍍層制備工藝、減少或消除鍍層缺陷,是納米顆粒復合刷鍍層具有均勻性能、提高宏觀力學性能的有效途徑。
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談到不銹鋼,大家往往會想到自己家中的不銹鋼餐具廚具, 還有街頭的閃閃發(fā)光的桿欄扶手, 以及建筑物表面的裝飾。 其實不銹鋼作為一種優(yōu)良的功能材料和結構材料在工業(yè)與建筑領域 都能發(fā)揮作用,應用領域日益廣泛。 中國特鋼企業(yè)協(xié)會不銹鋼分會會長李成介紹, 用不銹鋼作的水管就有許多優(yōu)點。 其中最 大的就是衛(wèi)生和環(huán)保 (不銹鋼是100 %回收的產(chǎn)品),以及長使用壽命 (一般可達80到1 00年)。不銹鋼水管是最好的直接飲用水輸送管材。另外,不銹鋼水管的漏水率很低,可 以節(jié)約寶貴的水資源。日本上世紀八十年代時的水管漏水率在17 %左右,改用不銹鋼水管 后漏水率降到7 %。在日本的阪神地震中當?shù)氐墓┧到y(tǒng)遭到破壞,然而不銹鋼的水管系統(tǒng) 卻完好無損。另外與銅水管相比,不銹鋼水管的通水性好,在流速高的情況下不腐蝕。 它的 保溫性也是銅管的24倍。 影響不銹鋼水管應用的最大問題是成本。 據(jù)測算:不銹鋼水管的一次性
納米硬度(HNT)對材料的壓入深度在50-1000nm,可用于有機無機材料(液體除外)和涂層材料的硬度評定。納米劃痕儀(NST)用于表征厚度小于1000 nm 的薄膜或涂層的附著力以及抗劃擦強度或抗擦傷性,分析有機涂層和無機涂層,硬質(zhì)涂層和軟性涂層與基體結合強度,配有摩擦力傳感器。
載荷:0.03mN-1N載荷分辨率:0.1μN最大壓入深度:600μm深度分辨率:0.03nm劃痕速率:0.1至600mm/min摩擦力:1mN-1N。
用于探測樣品表面的形貌結構、相位圖、力曲線等物理特征,從而分析樣品表面的粗糙度、摩擦力、粘附功、表面能、納米硬度、彈性模量等不同的物理化學性質(zhì)。 2100433B