Nanoindentador

Un nanoindenter es el componente principal para las pruebas de dureza de indentación utilizadas en la nanoindentación. Desde mediados de la década de 1970, la nanoindentación se ha convertido en el principal método para medir y probar las propiedades mecánicas de volúmenes pequeños. La nanoindentación, también llamada indentación de detección profunda o indentación instrumentada, ganó popularidad con el desarrollo de máquinas que podían registrar pequeñas cargas y desplazamientos con alta precisión y precisión. Los datos de desplazamiento de carga se pueden utilizar para determinar el módulo de elasticidad, dureza, límite elástico, tenacidad a la fractura, dureza al rayado y propiedades de desgaste.

Hay muchos tipos de nanoindentadores de uso actual que se diversifican principalmente por su conformación geométrica de la punta. Entre las muchas geometrías disponibles se encuentran pirámides de tres y cuatro lados, cuñas, conos, cilindros, filamentos y bolas. Muchas geometrías se han convertido en un estándar común bien establecido debido a su amplio uso y por propiedades bien conocidas; como los nanoindentadores Berkovich, Cube-angle, Vickers y Knoop. Para cumplir con los requisitos de alta precisión, los nanoindentadores deben fabricarse de acuerdo con las definiciones ISO 14577 - 2, y deben inspeccionarse y medirse con equipos estándar atribuibles al Instituto Nacional de normas y Tecnología (NIST). El extremo de la punta del indentador se puede hacer afilado, plano o redondo a una forma cilíndrica o esférica. El material para la mayoría de los nanoindenters es diamante y Zafiro, aunque se pueden utilizar otros materiales duros como cuarzo, silicio, tungsteno, acero, Carburo de tungsteno y casi cualquier otro metal duro o material cerámico. El diamante es el material más utilizado para la nanoindentación debido a sus propiedades de dureza, conductividad térmica y por ser químicamente inerte. En algunos casos, el diamante eléctricamente conductor puede ser necesario para aplicaciones especiales y también está disponible.

Los nanoindentadores están montados sobre soportes que podrían ser el diseño estándar desarrollado por un fabricante de equipos para nanoindentación o para modelos personalizados. El material de soporte puede ser acero, titanio, cerámica viable, otros metales o materiales rígidos. En la mayoría de los casos, el indentador está unido al soporte a través de un metal rígido que forma un enlace molecular con el material que puede ser diamante-acero, diamante-cerámica, etc

Las dimensiones de los nanoindentadores son muy pequeñas, algunas de menos de 50 micrómetros (0,0020 pulgadas), y están hechas con una geometría angular precisa para obtener lecturas de alta precisión requeridas para la nanoindentación. Los instrumentos que miden los ángulos de objetos grandes, como transportadores o comparadores, no son lo suficientemente prácticos ni precisos para medir los ángulos del nanoindentatore con la ayuda de microscopios. Para mediciones de precisión, se utiliza un transportador láser para medir los ángulos del nanoindentador de diamante, cuyas caras son altamente brillantes y reflectantes (una condición básica en las mediciones del transportador láser). El transportador láser puede medir dentro de una milésima de un grado especificado o ángulos requeridos.

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