Die Indentermodelle iMicro und iNano von KLA Instruments™ machen die Untersuchung dünner Schichten, Beschichtungen und kleinen Materialmengen einfach. Der große dynamische Bereich von Kraft- und Wegmessungen ermöglicht die genaue und wiederholbare Prüfung einer breiten Palette von Materialien einschließlich Metallen, Keramiken, Verbundwerkstoffen, dünnen Filmen, Beschichtungen, Polymeren, Biomaterialien und Gelen.

Beide Instrumente können mit einer Vielzahl von Optionen auf- und nachgerüstet werden, beipielsweise für Messungen bei erhöhten Temperaturen, dynamischen Messsungen mit CSM sowie dem 3D- und 4D-Mapping mittels der NanoBlitz-Option. Ausserdem stehen für spezielle Materialtypen eigens dafür zugeschnittene Messroutinen zur Verfügung. iMicro und iNano besitzen eine kompakte und robuste Plattform und sind mit einem Hochgeschwindigkeits-Controller und einer im Gehäuse integrierten Schwingungsisolierung ausgestattet.

Während der iNano hauptsächlich zum Testen weicher Materialien bei maximal 50 mN verwendet wird, kann der iMicro auch weitaus größere Kräfte von bis zu 1.000 mN ausüben, um harte Materialien bei höheren Lasten und entsprechend größeren Eindringtiefen zu charakerisieren. Ein optionaler 2D-Aktuator für das iMicro ermöglicht die unabhängige Bestimmung von Kraft und Weg entlang zweier Achsen für beispielsweise tribologische Anwendungen.


 

Eigenschaften

  • Aktuator für kapazitive Wegmessung und elektromagnetische Lastaufprägung
  • Einfach und schnell austauschbare Spitzen verschiedenster Geometrien
  • Hochgeschwindigkeits-Controller-Elektronik mit bis zu 100kHz Datenerfassungsraten und 20µs Zeitkonstante
  • Hochpräzise XYZ-Steuerung zum genauen Anfahren von Probenbereichen
  • Synchronisierung von REM-Bildern mit mechanischen Testdaten
  • Einzigartiges softwareintegriertes Spitzenkalibrierungssystem für schnelle und genaue Spitzenkalibrierung
  • InView-Steuerungs- und Datenanalysesoftware mit Windows ® 10-Kompatibilität
  • Umfassendender Editor zur einfachen Programmierung benutzerdefinierter Experimente
  • Mapping von Materialeigenschaften: Polymer tan delta, Speicher- und Verlustmodul
  • Materialcharakterisierung bei Temperaturen bis 350° C

 

Anwendungen

  • Halbleiter und Verpackung
  • Polymere und Kunststoffe
  • Mikroelektromechanische Systeme
  • Universelles Testen im Nanobereich
  • Keramik und Glas
  • Metalle und Legierungen
  • Arzneimittel
  • Beschichtungen und Farben
  • Verbundwerkstoffe
  • Batterien und Energiespeicher
  • Hartstoffschichten
  • Automobil und Luft- und Raumfahrt

Optionen & Upgrades

 

Continuous Stiffness Measurement (CSM)

Das CSM-Modul kommt dann zur Anwendung wenn dynamische Effekte wie Dehnungsrate und Frequenz berücksichtigt werden müssen. Dazu wird der eindringenden Kraft ein Signal mit kleiner Amplitude aufgeprägt. Dies ermöglicht quasi eine kontinuierliche Bestimmung der Kontaktsteifigkeit und damit der Härte und des Elastizitätsmoduls des Materials in Abhängigkeit der Eindringtiefe.

AccuFilm™ Thin Film Method Pack

AccuFilm ist eine auf dem Hay-Crawford-Modell basierende InView-Testmethode zur Messung substratunabhängiger Materialeigenschaften mittels Continuous Stiffness Measurement (CSM). Bei Messungen an dünnen Filmen oder Schichten korrigiert AccuFilm den Einfluss des Substartes auf die Resultate sowohl für harte Filme auf weichen Substraten als auch für weiche Filme auf harten Substraten.

„ProbeDMA™ Polymer“ Test-Methode

ProbeDMA Bietet die Möglichkeit, den komplexen Modul von Polymeren als Funktion der Frequenz zu messen.  Diese Messtechnik dient zur Charakterisierung nanoskaliger Polymere und Polymerfilme, die auf der makroskopischen Skala wie beispielsweise durch die klassichedynamische mechanische Analyse (DMA) nicht erfasst werden können.

NanoBlitz 3D

Software-Option zum 3D-Mapping nanomechanischer Eigenschaften für „High-E“-Materialien (> 3GPa). NanoBlitz führt bis zu 100.000 Indents (300×300 Array) aus und benötigt dabei unter einer Sekunde pro Indent. Das Resultat sind Größen wie Young-Modul (E), Härte (H) und Steifigkeit (S) bei einer bestimmten Lastkraft. Die große Anzahl von Tests ermöglicht eine erhöhte statistische Genauigkeit und erlaubt Histogrammdarstellungen verschiedener Phasen oder Materialien.

NanoBlitz 4D

Software-Option zum 4D-Mapping nanomechanischer Eigenschaften für für Materialien mit niedrigem E/H und hohem E (>3GPa) zu erstellen. NanoBlitz führt bis zu 10.000 Eindrücke (30×30 Array) mit ca. 5-10s pro Indent aus und liefert beispielsweise das Youngs-Modul (E), Härte (H) und Steifigkeit (S) Werte als Funktion der Eindringtiefe für jeden Indent

„Biomaterials“ Test-Methode

Die Biomaterials Methode bietet die Möglichkeit, den komplexen Modul von Biomaterialien mit Schermodulen in der Größenordnung von 1 kPa zu messen und verwendet dazu die CSM-Technik. Diese Messmethode kommt bei der Charakterisierung von Biomaterialien zum Einsatz, die aufgrund ihrer Größe mit herkömmlichen Rheometerinstrumenten nicht verlässlich vermessen werden können.

„Scratch and Wear“ Test-Methode

Mit dem „Scratch and Wear“ Test wird die Indenterspitze, mit einer konstanten Last oder bei kontinuierlicher Erhöhung der Last, mit einer bestimmten Geschwindigkeit über die Probenoberfläche bewegt. Die Kratzprüfung ermöglicht die Charakterisierung zahlreicher Materialien wie dünne Filme, spröde Keramiken und Polymere.

„User Method Development“-Option für die „InView“ Kontrollsoftware

„User Method Development“ ist eine leistungsstarke, intuitive Scripting-Plattform, die zum Entwerfen neuartiger oder komplexer eigener Experimente verwendet werden kann. Erfahrene Benutzer können mit dieser exklusiven InView-Option praktisch jeden denkbaren mechanischen Test selbst prgrammieren und durchführen.

„Heating Stage“

Der Präzisions-Heiztisch für die Probenaufnahme ermöglicht die Untersuchung der Materialien von Raumtemperatur  bis zu 350 °C. Um zuverlässige Daten zu gewährleisten, kompensiert die Software des Systems die mit der Erwärmung verbundene Drift.

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