МЕТРОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВИМІРЮВАННЯ МЕХАНІЧНИХ ТА ТРИБОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ МАТЕРІАЛІВ НА СУБМІКРОННОМУ І НАНОМЕТРОВОМУ ДІАПАЗОНАХ ЛІНІЙНИХ РОЗМІРІВ

Анотація

В статті проведено огляд методів і приладової бази для дослідження трибологічних і механічних властивостей поверхні. Встановлено, що найбільш поширеними методами дослідження цих властивостей на мікро- і нанодіапазонах є контактні методи, засновані на взаємодії твердого наконечника з досліджуваним матеріалом.

У скануючій зондовій мікроскопії для комплексного дослідження трибологічних і механічних властивостей поверхні основним елементом вимірювальних модулів, які використовуються для наноіндентування і склерометрії є біморфний п’єзокерамічний зондовий датчик з алмазним наконечником. Оригінальна конструкція датчика дозволяє реалізувати більше десяти вимірювальних методик на одному приладі.

Робота цих приладів в напівконтактному скануючому зондово-мікроскопічному режимі дозволяє отримати зображення рельєфу поверхні і карту розподілу пружних властивостей. Режим індентування дозволяє виміряти твердість і модуль пружності, оцінити пружне відновлення матеріалу після індентування. Реалізовано метод вимірювання твердості за зображенням відновленого відбитка (метод аналогічний класичному мікроіндентуванню). Реалізовано метод нанесення подряпини з подальшим отриманням зображення рельєфу поверхні відновленого відбитка. Метод дозволяє визначити опір абразивного зношення і твердість матеріалу, адгезію і товщину тонких покриттів.