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科学家们已经建立了一个机器,要求设立了新的标准的精度进行测试的硬度的材料。
纳米压痕称为精密平台(PNP)这台机器是为了针对需要测试微型小说设备、组件和涂料在不同的工业环境中,道格拉斯·史密斯说,一个物理学家在美国国家标准与技术研究院(NIST)在马里兰州,设计团队的一部分。
在材料科学社区越来越多的组件和材料,只是不存在于宏观尺度,”史密斯在一份声明中说。
他的团队测试了新仪器的性能在一个合成的聚合物称为聚(甲基丙烯酸甲酯),或者,这是一个轻量级PMMA塑料用作薄膜在加工过程。这项工作发表在《评审的科学仪器。
现有的一代的摘要纳米压痕仪器工作,将轴与一个微小的、极其困难提示接触样品和测量样品表面变形如何回应一个已知的作用力。
在过去,这些工具通常被用来测量变形通过位移的提示和轴相对于他们的挂载,但这可能导致测量误差,因为仪表框架可以在压力下变形或漂移由于随机环境中的热梯度。
为了避免这些影响,史密斯和他的团队设计了PNP型测量硬度通过实际的穿透深度的压头尖到标本。
他们是通过将两个小音叉两侧的压头尖,共鸣32千赫。当音叉的尖端接近被测表面的标本,他们感到有点吸引力,巧妙地转移他们的共振频率而不引起任何检测变形的试样表面。
通过遥感这种转变,机器连续监控实际的鼻尖的位置相对于试样表面,这一过程称为顶级引用或表面引用。
改进构建到PNP型允许其测试性能无法达到之前的摘要纳米压痕设备,史密斯说。
例如,机器可以检测材料响应变形的压力慢慢在长期内,这一过程称为粘弹性蠕变。
“我不想说它是最好的工具,但它有一定的优势,我们真的很喜欢,”史密斯说。
史密斯承认,该设备将是昂贵的,脾气坏的”操作在工业环境。相反,NIST科学家计划使用机器来创建标准参考材料和参考数据为产业。商业票据所有者可以使用这些材料来调整机器他们用来描述纳米组件或超薄涂层。
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