ナノメカニカルテスト

スキャニングウェア

ナノスケールでの耐摩耗性の測定

概要

ScanningWearテストは、ナノスケールでのコーティングやフィルムの耐摩耗性に関する研究を可能にする機能です。この機能は、すべてのHysitron TSシリーズおよびTIシリーズの機器に標準装備されており、ナノインデントとスクラッチに対する補完的な技術を提供します。

スキャニングは、15 μN、30 μN、45 μNの負荷と1、5、10パスのコンピュータのハードディスクドライブ上のダイヤモンド状カーボン(DLC)コーティングに対してそれぞれテストを行います。

スキャニングウェアの仕組み

摩耗パターンは、ユーザーが事前定義した特定の力でサンプルをラスタースキャンすることによって作成されます。スキャンは、1つのテスト内の同じ領域上の単一のパスまたは複数のパスで構成できます。

既知の力を加え、この力が加えられる合格数を選択することにより、被装着スキャン中に除去される材料の量を、その場での撮像技術を用いて事後試験を測定することができる。

ScanningWearは、図1に示すように、異なる負荷で摩耗し、1つのサンプルでいくつかの摩耗実験を行う能力を可能にします。この実験では、ハードドライブのDLCフィルムコーティング上の負荷とパス数を増やす場合に行われたいくつかの個別の摩耗試験が行われました。各摩耗試験で取り出した材料の量は、イン・ザシチュイメージングを用いて測定した(図2参照)。

また、SPMイメージングが提供する正確な位置を使用すると、図3に示すように、表面上のナノマシニングとナノパターニングが可能になります。本研究では、2つの摩耗パターンを酸化ランタンでナノマシン加工した。1つのパターンは5μm x 5 μmの正方形で構成され、もう一方は1.25 μm x 5 μmの長方形で構成されていました。パターンを1μm未満離して配置し、酸化物層を除去し、基材を選択的に明らかにする。

DLCコーティング上の摩耗力とパス数の関数として測定される摩耗量