ナノインデンターによる粘着力評価(マイクロ・プローブタック試験)
粘着テープや粘着シートの粘着力試験には、ピール試験、ローリングボールタック試験、
プローブタック試験があります。殆どの場合、mmオーダー以上の面積に対する粘着性
の評価です。ナノインデンターを利用したプローブタック試験では1mm角以下の微小領
域に対する粘着性を評価可能です。ピール試験と異なり基材の影響を受けないだけなく、
多点測手機能による粘着性の面内マッピグも可能になります。
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粘着テープや粘着シートの粘着力試験には、ピール試験、ローリングボールタック試験、
プローブタック試験があります。殆どの場合、mmオーダー以上の面積に対する粘着性
の評価です。ナノインデンターを利用したプローブタック試験では1mm角以下の微小領
域に対する粘着性を評価可能です。ピール試験と異なり基材の影響を受けないだけなく、
多点測手機能による粘着性の面内マッピグも可能になります。
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ナノインデンテーションの規格であるISO-14577には、ナノインデンテーションで得られた硬度(H_IT)とビッカース硬さ(HV)の関係式が紹介されています。しかし、この関係式で得られた数値をHVに置き換えることはできません。また、6μm以下の浅い押し込み深さには関係式自体が適用できない事がISO-14577では述べられています。
そこで、ナノインデンターで直接ビッカース硬さを求める試験を紹介させて頂きます。この試験では、
ナノインデンターの特徴である押し込み深さ計測から接触面積を算出するため、通常のビッカース試験では必須である圧痕観察も不要になります。
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薄膜の密着性評価は産業界の様々な分野で重要な評価項目です。ナノインデンターによるスクラッチ試験は密着性評価法として利用されています。しかし、この試験方法では膜の剥離と破壊(破砕)の区別が困難な場合もあります。押し込み試験による密着性評価はスクラッチ試験に比べ、試験が簡単であるだけでなく、膜自体の破壊(破砕)の影響をほとんど受けない密着性評価が実現できます。
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サブμmレベル~数μmレベルの薄膜の硬度・ヤング率を測定可能なナノインデンターを用いて、スクラッチ試験(ひっかき試験)を行うことにより、薄膜の摺動特性、耐摩耗性、密着性等を評価することが可能です。スクラッチ試験後の残留痕に対する光学像観察に加え、スクラッチ前後の試料形状とスクラッチ試験中の試料変形も保存可能です。
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ナノインデンターは薄膜機械特性評価装置です。ゴムのような柔らかい材料からDLC膜のような硬質膜までの幅広い材料に対応が可能な装置です。 本ページでは機械的特性とは?というところからナノインデンターの測定原理や薄膜測定の注意点について解説します。
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