利用纳米压痕进行全面的工业失效分析

AZoM采访了Karbach博士，了解Currenta Analytics在为客户调查重大投诉方面所做的工作。

Currenta Analytics在故障分析领域是如何工作的?

Currenta是一家位于勒沃库森CHEMPARK的服务提供商。Currenta Analytics为材料分析等行业的研究、开发和生产提供广泛的分析服务。例如，在这一领域，我们为客户调查重大投诉。

样品是否有故障或缺陷?我们的工作是评估它是关于什么的。它是外来粒子吗?这是生产错误吗?灰尘进入系统了吗?

根据我们的结果，我们创建一个报告，包括图像、图表、简短的总结和结论。

对于固态和表面分析，我们可以依靠大量的方法和技术。因此，我们已经有了红外和拉曼光谱结合显微镜、热分析、x射线衍射、原子力显微镜和光学显微镜等技术。此外，我们还进行了SEM(扫描电子显微镜)和元素分析以及纳米压痕实验。

纳米压痕使我们能够在空间上测试材料的力学性能，例如沿着焊缝测量以评估材料失效的地方。

Currenta Analytics使用哪些不同欧洲杯足球竞彩类型的材料?

在固体和表面分析部门，我们主要研究聚合物及其原材料，添加剂和填充材料，这些材料几乎可以用于任何应用。欧洲杯足球竞彩我们可以测量所有类型的材料，从非常软的到硬的金属，陶瓷和欧洲杯足球竞彩有机物。这些材料的典型应用领域是工业，如制药和作物保护，消费品和建筑以及运输，电气工程欧洲杯足球竞彩/电子。

经过分析，我们将错误的原因告知客户。例如，是什么导致了他们的样本出现裂缝?可能是焊接得太硬了，或者冷却得太快了。一旦我们确定了原因，我们就与客户交谈，提出建议或试图找到解决方案。

你们在故障分析中使用了哪些不同的技术?

我们使用各种成像和分析技术来帮助我们的客户解决他们的问题的根源。

我们总是从样本的图像开始分析。然后我们确定缺陷的位置，并用光学显微镜检查它。我们可以在光学显微镜下使用不同的对比模式来评估缺陷。如果缺陷是金属的，我们可以使用元素分析的扫描电子显微镜来观察它。

在分析涂层时，我们会将样品横截面，并使用AFM在微和纳米范围内对所有精细层进行成像，以了解问题。我们可以随后确定是否存在互穿层问题或涂层层中不需要的沉积物。

我们还使用红外光谱或拉曼光谱等技术进行成分分析，并经常将样品溶解在溶剂中进行进一步的测量。如果样品看起来是结晶的，我们使用x射线衍射来进行晶体分析，观察它的晶体结构，并确定它是否受到了干扰。

纳米压痕在观察材料之间的交叉(如金属焊缝或粘结聚合物)时起着重要的作用。欧洲杯足球竞彩例如，我们有一个客户焊接了用于包装的聚合物条。千分之一的面包条会断裂，顾客会问为什么。

采用光学显微镜和纳米压痕技术对焊缝的力学性能进行了测试。

与传统的测试方法相比，纳米机械测试有什么优势?

如果你进行一个大的机械测试，你只有一个大的工件要加工。然而，使用纳米压痕，你可以直接集中在样品破裂或弯曲的区域。

随着技术轻量化压力的增加，这一点变得越来越重要。例如，笔记本电脑将很快由碳纤维复合材料制成，轻巧美观，但如果设计不当，也会弯曲或损坏。

通过纳米力学测试，我们可以确定弯曲和断裂的来源，然后将这些反馈给设计师，他们可以改进他们的设计。

为什么选择使用氢质子纳米压痕系统?

我们和海斯特龙合作了18年。最初，这是一个专注于几微米厚度的薄涂层的项目。我们当时2020欧洲杯下注官网使用的设备并不合适，因为我们需要一种足够精确的设备，以在纳米级的厚度和低强度下工作。希斯特隆的摩擦压头正是我们需要的。

新的XPM测量功能有多有用?

XPM功能非常有用，因为在最后你会比以前更快地获得测量和定量图像。定量测绘结果深受客户好评。正如他们所说，一幅图像胜过一千个字(见图1)。

图1所示。三维打印聚乳酸(PLA)链横截面上的XPM模量图。

我们可以参考上面的图像来描述某些区域是否正确或故障来自哪里。速度允许你使用光学显微镜调整范围。你带着样品进入纳米压痕阶段，调整面积，然后用压痕器调整程序和测量，例如一夜压痕20000个。

或者，您可以使用老式的标准方法，这在某些情况下更合适。测量每一个单独的压痕允许你调整深度，所以这个仪器有一些新的和旧的最好的特点。

关于亚历山大·卡巴赫博士

Alexander Karbach博士是一名材料科学家，在聚合物、橡胶、金属、陶瓷、杂化材料和药物的材料表征领域拥有超过30年的经验。欧洲杯足球竞彩

在Currenta Analytics，他负责表面和固体分析部门。