纳痕摩擦测试仪

Bruker微纳压痕划痕测试仪CETR-Apex一、概述布鲁克的摩擦测试设备，居于世界领dao者地位，成为摩擦学和机械性能测试的标杆，能在各种环境条件下执行多重检测，获取纳米级、微米级以及宏观尺度上材料的摩擦和机械性能数据。目前，全球有上千台设备成功安装并投入使用，进行材料基本性能的测试，尤其在薄膜研究以及工业生产的质量监控方面。图1、CETR-Apex微纳压痕划痕测试仪 Bruker微纳压痕划痕测试仪CETR-Apex，是一款多功能微米、纳米机械性能测试平台。性能卓越，操作简易。CETR-APEX压痕和划痕测试仪，配备6种容易互换的机械头，高倍率显微镜和成像模块(AFM和三维光学轮廓仪)。纳米压头用来测量超薄涂层尤其是纳米级涂层以及块体材料的厚度、硬度、杨氏模量等。微米压头用于较厚涂层和块体材料的硬度、杨氏模量等机械性能测量。纳米、微米级摩擦学压头用于薄膜、涂层以及块体材料的摩擦磨损测量、静态/动态摩擦学测量、耐用度、附着力，粘滑性等机械性能测量。图2、CETR-Apex 微米摩擦学头 图3、CETR-Apex 纳米摩擦学头1. CETR-Apex三个测量探头l 左侧：机械性能测试，可以简便更换纳米、微米压头；l 中部：显微镜，多达4个不同放大倍数的物镜，随意切换；l 右侧：扫描成像，AFM和三维光学轮廓仪随意切换。 2. 六种机械压头l 奈米压痕压头用来测量超薄涂层尤其是奈米级涂层以及块体材料的硬度,杨氏模量等（样品表面需较为光滑，以确保数据可靠性) 。l 奈米划痕压头主要用于奈米级超薄涂层的厚度测量(DLC、ALD、太阳能薄膜、ITO薄膜和光学涂层等)。l 微米压痕压头仪器的微米压痕压头用于较厚涂层和块体材料的硬度和杨氏模数等机械性能测量。l 微米划痕压头主要用于较厚涂层的微米级划痕测量(PVD、CVD、油漆、装饰涂料等)。l 毫米划痕压头用于宏观尺度的划痕测量。l 纳米、微米级摩擦学压头用于薄膜、涂层以及块体材料的磨润测量、静态/动态摩擦学测量、耐用度、附着力、粘滑性等机械性能测量。 3. 可供选择的模块与软件l 原位成像模块可供选择的原位成像模块,无需移动样品的情况下，将样品测试的结果自动生成为高分辨图像(压痕、划痕、磨润等)。l 摩擦学测试&机械性能测试分析软件基于windows系统设计的软件包秉承布鲁克测试仪器的一贯标准，快速采集并且灵活处理资料，进行详细可靠的数据分析。图4、在线成像 4. ASTM/DIN/ISO的标准认证Apex适用于 多重认证标准：l ASTM E2546 纳米压痕检测标准l ISO 14577 仪器压痕硬度检测l ASTM C1624 陶瓷涂层的附着力和机械性能实效检测l ASTM G171 材料化划痕硬度检测l ASTM E384 材料微米尺度的压痕硬度检测 二、纳米模块NH随着纳米技术的进步和薄膜工艺的发展（太阳能电池，CVD，PVD，DLC，MEMS等），纳米尺度的机械性能测试趋向标准化。这种方法改进了传统硬度测试的不足，通过设计高深宽比的探针测试更深、更窄的沟槽，还实现了低载荷，高空间分辨率和原位载荷-位移数据的精确测量。纳米压痕--- 参照ISO14577标准，选取 单点/多点压痕来测量薄膜、涂层和块体材料的硬度、杨氏模量、张力、应力（von Mises应力）和接触强度/刚度等。纳米划痕--- 在接触模式下，可根据用户定义不断增加载荷，检测薄膜、涂层和块体材料的划痕硬度和划痕黏附力。动态压痕--- 通过探针动态测量方法，检测随深度变化的损失模量以及存储模量。NH特性l 电磁驱动传感器l 三板电容传感以超高精确度检测样品摩擦学性质变化l 针尖几何形状为Berkovich、球体、立方体角l 对多点压痕进行空间映射，压痕数目不受限制l 在线成像选件（推荐使用原子力显微镜）l 检测效率高，重复性好l 可选的先进的原位传感器l 配备隔热、隔音罩以及防震台l 符合ASTM、DIN和ISO的所有监测标准 三、微米模块MH微米机械性能测试已经被广泛应用于检测涂层和块体材料的各种机械性能。微米机械性能测试仪远胜于传统测试方法，可以提供原位载荷-位移数据、应用例如声学发射检测、ECR、摩擦检测等信号来获得综合机械性能信息。仪器化微米压痕检测--- 参照ISO14577标准，在毫米尺度（应用超过2N的载荷）以及微米尺度（低于2N的载荷）下检测涂层和体块材料的硬度、杨氏模量、张力、应力（von Mises应力）和接触强度/刚度等。传统维氏硬度和努普硬度--- 参照ASTM E384.99 认证标准，测量测量的显微硬度。微米划痕---在接触模式下，可根据用户定义不断增加载荷，检测薄膜、涂层和块体材料的划痕硬度和划痕黏附力。MH特性l 电磁驱动传感器l 三板电容传感以超高精确度检测位移l 针尖几何形状为Berkovich、球体、立方体角l 对微多点压痕进行空间映射，压痕数目不受限制l 在线成像选件（推荐3D轮廓仪）l 检测效率高，重复性好l 可选的先进的原位传感器l 用户自定义数据分析算法或分析模型，精确检测材料机械性能l 符合ASTM、DIN和ISO的所有监测标准设备咨询电话：

设备咨询电话 ： 吴先生UMT TriboLab机械与性能摩擦测试 自2000年面世以来，布鲁克通用机械性能测试仪(UMT)一直是市场上功能zui多、使用zui广的摩擦磨损试验机。现在，全新设计的UMT TriboLab™ ，在传统通用性基础上，采用独特的模块化概念，提供了更多的功能和更好的性能。与以前的UMT产品和竞争对手相比，UMT TriboLab™ 提供更快的速度、更大的扭矩、和更好的力测量。另外，它引入了一些强大的新功能，大大提高了工作效率和易用性。杰出的模块化底盘系统集成单一高扭矩电机，可提供全量程的速度和扭矩；可互换下方驱动能可在同一紧凑的平台上运行几乎所有的摩擦磨损试验；TriboID™ 智能组件自动识别系统的配置。广泛的适用性单一电机提供从0到5000rpm的高扭矩速度，可进行所有的测试—无需购置多个实验机。十一种力传感器（μN - kN）提供前所未有的测试广度。可按照需要添加环境控制模块，包括400°C或1000°C加热室，-30°C冷却模块，或湿度控制模块，在不同环境下进行测试。无与伦比的易用性新的Triboscript™ 软件使用动作模块构建脚本，用户无需学习复杂的脚本语言。独有的TriboID™ 自动识别所有添加组件，自动加载合适的传感器校准数据和序列号,并自动重新配置用户菜单。快速安装和自动匹配能提供方便、免工具的驱动更换-无需工具、螺丝和电缆。可靠的测试始于牢固的基础布鲁克UMT平台已经成为世界各地摩擦和机械性能测试实验室的标准仪器。目前,有六百多套UMT运行于全球各行业ling导者、一liu大学、和国家实验室。今天，大多数摩擦学测试仪器是单一功能的实验机，没有采用UMT TriboLab多功能模块化的设计。因为采用多功能模块化设计，仅需几分钟，UMT TriboLab就可从旋转试验转为往复运动试验，力测量从微牛顿转为千牛顿，测试环境从室温转为1000℃。TriboLab新设计的关键是一个安装在专有减震柱中心上的高性能电机。该电机可提供全量程的转速和扭矩。四个可互换的机械驱动将电机的动力转换为线性或旋转运动，以提供全范围的旋转，往复，环块，和线性摩擦和划痕试验配置。要实现这些实验，其他厂商则需要提供多个单一功能的实验机。其它独有的功能：免工具驱动更换，自动匹配，TriboID组件自动识别，和新设计的TriboScrip软件，使TriboLab成为zui简单易用、zui有效的实验机。TriboLab为材料研究人员和科学家提供广泛的测试能力快速自动配置切换高准确性和可重复性实时控制和数据分析软件 模块化驱动，功能zui大化使用免工具的快速更换驱动，只需几秒钟，就可方便地更换驱动精密加工的底座保持测试平面的水平，zui大化准确度。每个硬件组件都有一个TriboID芯片。无需用户输入任何指令，软件自动监控系统，读取芯片信息，“了解”配置，并根据配置，定制菜单，突出常用的命令，隐藏无关的命令。标准驱动都不需要连接电缆。安装环上的盲配连接器自动连接风扇、传感器和其他电子设备自定心的高扭矩耦合器确保出色的可靠性和高性能。旋转驱动专为球盘、销盘和研磨试验设计，转速可从0.1到5000 rpm，扭矩可达5Nm，该驱动可用于生成Stribeck曲线，比较润滑油性能。测试满足ASTM测试标准，如ASTM G99，ASTM G132，ASTM D3702等。往复驱动专为球板、销板和研磨试验设计，往复频率可达60Hz，冲程可从0.1毫米到25毫米，该驱动器满足ASTM测试标准，如ASTM G119，ASTM G203， ASTM G204，ASTM 206等环块驱动专为环块实验设计，转速可从0.1到5000 rpm，扭矩可达5Nm，该驱动器满足ASTM测试标准，如ASTM G77, ASTM D3704, ASTM D2981等。线形驱动理想的低速磨损研究和划痕试验工具，速度可从0.002毫米/秒到10毫米/秒，行程可达120毫米，该驱动可实现划痕测试来表征涂层，并满足用于涂层表征（通过划痕试验）和ASTM测试标准，如ASTM G174,ASTM G133等。 完整高性能的测试摩擦学测试的zui终目的是了解材料，表面和润滑油在实际工况下的表现。当然，实际工况变化无穷。UMT TriboLab可通过多种的附件高度模仿实际的工况环境。遵从模块化和通用性的效率原则，TriboLab可根据需要添加附件到标准驱动上，提供zui大的灵活性。液体循环腔旋转和往复驱动配有专门设计的液体腔，用于检测浸没在液体（如润滑油）内的表面。测试表面的移动驱使液体通过专门设计腔室的孔，然后回liu到样品顶部，从而实现了液体的自然循环。温度室和湿度室旋转试验和线性往复试验都可以附加400度或者1000度的温度控制腔，通过TriboScript软件编程控制温度，温度可维持在一个设定的温度，也可逐步增加或降低，甚至可循环执行一系列步骤。另外，用户还可添加冷却/湿度附件，进行低温和/或湿度条件下的测试。制冷机为冷却环提供冷空气，可降低腔内温度至-30 C°。湿度附件可提供高达99%的相对湿度。制冷机和湿度附件完全受控于TriboScript软件，使环境条件成为任何测试的一部分。环块液池、温度和湿度控制腔环块试验有自己独特的环境腔。此腔室可为测试中的旋转环提供润滑，内置可加热至150°C的加热器，可连接湿度控制器提供99%相对湿度控制。与其它环境室和控制器一样，所有的控制都可在测试脚本中设置，环境控制完全集成到测试程序中。高载荷，高性能传感器zui低噪音，无可比拟的力测量准确的数据是测试中zui重要的部分。灵活性，测试能力范围，高低温测试等附件都是巨大的好处。但是，如果没有准确的数据，这些都毫无意义。TriboLab的优势在于能够产生高度准确、高度可重复的测试数据。TriboLab采用布鲁克zui新的传感器技术，完全重新设计电路，将噪音降到zui低。这些新的“黄金”系列传感器具有业界ling先的噪音水平：量程的0.02%。传感器的测量范围也扩大1毫牛到2千牛。补充的先进传感器，全面表征动态特性有时仅测量力本身并不能提供摩擦、磨损和涂层失效动态特性的完整画面。其它传感器可以填补这一空白。布鲁克还提供其它传感器，这些传感器可通过六个传感器端口集成到测试程序。例如，声发射传感器可以在力传感器检测到明显摩擦力突变前，检测到涂层材料微裂缝产生的噪声。同样，润滑剂层具有很高的电阻，随着层变薄，电阻会变小。这些额外变量的测量，结合横向力的变化，可以帮助研究者更深地了解研究区域的动态变化。多轴复杂运动测量UMT TriboLab具有广泛的测试能力，可将复杂的运动施加到检测表面。为测量这些力，布鲁克提供全面的扭矩和多轴传感器。这些扭矩传感器可以单独使用，也可与黄金系列线性力传感器联用。软件自动记录所有传感器的测试结果。完全集成的测试数据给予全面的答案无论选择哪些传感器，所有传感器收集的数据都被同步和无缝集成，并通过图表将整个测试过程完整地呈现给用户。简单… 更好 … 只是更好!当做摩擦学试验时，无论是学术研究还是开发新产品，关键词是“产出”。TriboScript简化了测试脚本编写、数据分析和报告输出，增加了产出。通过与测试硬件上TriboID芯片的互动，TriboScript“了解”配置，优化菜单，在菜单上只显示活动的功能。与其它测试工具需要用户费力地编写脚本不同，TriboScript采用了一个简单的、可视化的用户界面。简单地将图标拖放到工作区，再将几个图标嵌套在一起，您就可得到一个完整的测试脚本。用户几乎不可能犯致命的错误，因为只有相互兼容的图标才可能连接在一起。另外，系统会提示任何所需的变量，例如速度或力。通过几十年摩擦学测试的经验，我们了解到大多数测试是按照ASTM，DIN，JIS等标准或者这些标准的修改来进行的。TriboScript预装了许多常用的测试标准。您可以简单地从列表中选择所需的测试标准，使用预设的变量或者输入您自己的变量来优化特定材料和条件的测试。我们也了解物理测试完成并不意味着工作就结束了。试验的zui后一步是分析产生的数据。为此，TriboLab优化简化了试验后分析和报告功能。选择您感兴趣的数据通道，软件会同步显示多个数据集，帮助您全面了解测试过程中发生了什么。UMT TriboLab系统更简单，更好用，是摩擦学试验的一个巨大进步。 UMT TriboLab 规格参数测量能力 通用机械和摩擦性能测试系统属性集成高速/高扭矩驱动马达精确伺服控制Z轴载台 马达定位水平样品台 免工具下驱动固定系统 8 个数据通道（可扩展至16通道），16位数据采集系统，采集速度可达200 kHz TriboID自动识别技术 内置温度控制器软件TriboScript 摩擦学脚本软件Viewer 数据分析包计算机系统Windows 7, 64-bit OS, 8GB SDRAM, 500GB HDD可连接任何满足或高于以下配置的计算垂直行程zui大行程: 150毫米 分辨率: 0.5微米 速度: 0.002 to 10 毫米/秒水平行程zui大行程: 75毫米 分辨率: 0.25微米 速度: 0.002 to 10毫米/秒负载范围 1 mN to 2,000 N扭矩能力 100rpm转速下, 5Nm, 5,000 rpm 下， 2.5Nm温度控制 -30oC to 1000oC电源要求 200V 交liu电，8kW功率（推荐）机身尺寸 宽：15.5英寸x 深：24英寸x高：30.5英寸可选功能湿度控制 5% to 85%相对湿度光学显微镜 5X, 10X, 25X 光学物镜；1280 x 1024 数字相机线性驱动速度: 0.002毫米/秒-10毫米/秒定位精度：1微米zui大行程：120毫米 旋转驱动转速: 0.1 to 5,000 rpm往复驱动往复频率: 0.1 to 60 Hz 行程和频率: 20Hz @25mm, 50Hz @5mm, 60Hz @2mm环缺驱动转速：0.1 to 5,000 rpm声发射传感器频率响应：0.2 to 5.0 MHz 接触电阻5M-1M欧姆供电0 - 20V 0 - 10A可编程泵liu量：2.2-480毫升/分钟

纳米划痕测试仪专用于表征厚度小于1000 nm 的薄膜或涂层的附着力以及抗划擦强度或抗擦伤性。NST 可用于分析有机涂层和无机涂层，以及软性涂层和硬质涂层。加载载荷：分辨率：0.15 μN最大力：1000 mN摩擦力：分辨率：0.3 uN最大摩擦力：1000 mN深度：分辨率：0.06 nm最深：2000 μm速度：从 0.1 mm/min 至 600 mm/min