分析サービス

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構造解析装置

超微小押し込み硬さ試験機(ナノインデンテーション)による受託サービス

硬度や弾性率など力学物性を測定します。

概要

超微小押し込み硬さ試験機(ナノインデンテーション)を用いて、硬度や弾性率など力学物性を測定致します。
金属材料から高分子材料まで幅広い材料の硬度試験に対応することができます。
マイクロビッカースでも測定できない微小なエリアや、膜厚の硬さの測定が可能です。また、温度ドリフトの影響を抑えた加熱試験も実施可能です。
JTLでは測定前の断面研磨やイオンミリング加工も合わせて受託を行っております。

原理

ナノインデンテーションでは、ステージの上に置かれた試料にダイヤモンド圧子を押し込み、荷重(押し込む強さ)と変位(押し込む深さ)を測定し、得られた荷重-変位曲線から物質の硬さや弾性率、降伏応力などの力学物性を算出します。

特徴

微小領域の硬度測定

・金属材料から高分子材料まで幅広い材料の硬度試験に対応
・ISO14577-1に準拠した試験に対応(5μN~2Nまでの試験が実施可能)
・マイクロビッカースでも測定できない小さなエリア、膜厚の硬さが測定可能

高いデータ再現性

・温度管理機構
熱ドリフトによる測定への影響を最小化するため、シールド内を±0.1℃で温度コントロールしています。ステージをはじめ主要部品に低熱膨張材を使用し、極めて再現性の良い試験が可能です。
・高性能除振台
アクティブコントロールの高性能除振台を掲載しており、ノイズ源となる振動をキャンセルし、安定した測定が可能です。

加熱ユニット

・サンプルサイズ(標準) 15mm×10mm、t4mm以内

・室温~250℃まで加熱可能

・試料表面温度モニター機能付き
測定前に2回試料表面温度をモニターし、温度ドリフトの影響を抑えた高精度な加熱試験が可能。
1. 熱電対により試料表面を温度モニター
2. 測定位置付近に圧子を押し込み、温度変化による押し込み変位ドリフトを直接モニター

・温度ドリフトの影響を抑えた加熱試験が可能

用途

膜の硬度測定

・コーティングやメッキなど表面処理膜の硬度測定
・断面試料を作製し、表面からの硬度分布を調査

微小サンプルの硬度測定

溶接スパッタや混入金属片などの硬度測定

加熱試験

常温と加熱条件下での硬度比較

設備紹介

  • エリオニクス製

    ENT-NEXUS

    ●所有事業所:本社
    ●所有台数:1台
    ●荷重範囲:5μN~2N
    ●荷重負荷方式:電磁方式
    ●荷重分解能:5nN
    ●計測範囲:0~100μm
    ●計測分解能:0.3pm
    ●最大試料寸法:φ30mm(□20mm)×10mm以下
    ●加熱ユニット:室温~250℃

Q&A

測定を依頼する際に必要な情報はありますか?
目的、試料サイズ、材質、試料切断の可否、熱処理や表面処理の有無、測定点数、測定荷重、ご希望納期、測定時の注意事項等の事前情報があればスムーズにご対応可能となります。
*薄膜の硬度試験をご希望の場合は膜厚をご連絡ください。
なお、吸着を含む引っ付くような試料や、クリープ特性が強い試料は測定が困難です。
試料を準備するうえで注意することはありますか?
表面の面粗さに注意が必要です。表面が粗い場合や不規則な凹凸がある場合には、誤差が大きくなり正確なデータをお出しできません。また、試料の上面下面が平行かつ平面である必要があります。弊社では試料調整(切断・樹脂包埋・研磨等)による測定面の平滑化を行うことができます。
どのようなデータが得られるのでしょうか?
測定結果から押し込み硬さとヤング率を、換算値としてビッカース硬さをデータとしてお出ししております。※ヤング率を算出する際にポアソン比が必要になります。ご希望のポアソン比がございましたらご提示ください。
試料サイズはどのくらいですか?
通常の硬度測定の場合はφ30mm(□20mm)以下、試料高さは10mm以下となります。
加熱試験の場合は15×10mm以下、試料高さは1~4mmとなります。
測定可能な領域はどのくらいですか?
□10μm以上の領域であれば測定可能です。
より小さい領域の測定をご希望の場合はご相談ください。

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