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概要
- 10⁻⁷ Torr まで対応する超高真空性能
- mN~200 N の摩擦力および法線荷重制御
- 3.5 K からの極低温冷却
- トライボロジー、硬さ、スクラッチ試験用の交換可能モジュール
- 最大 400 ℃(オプションで 1000 ℃)の温度範囲
なぜ真空トライボロジーなのか?
宇宙、半導体、航空宇宙、薄膜技術分野の進展により、真空環境下における材料およびコーティング特性への関心が高まっています。一方で、真空中の摩擦・摩耗・付着メカニズムは大気環境下とは大きく異なります。そのため、次世代の真空対応部品を開発するには、実使用条件に近い環境でのトライボロジー試験が不可欠です。
このような理由から、真空用途材料の適切な評価には、現実的な熱的・機械的・環境条件下で実施される真空トライボロジー試験が求められます。
Rtec MVT-2 真空トライボメータは、真空環境下における材料特性評価のために、荷重・速度・温度を高精度に制御可能です。さらに、特許取得済みの力センサを組み込んだ独自設計により、優れた測定精度と再現性を実現しています。
オープンフェース構造のチャンバーにより、試料交換時の視認性と操作性が向上します。同時に、ピンオンディスク、ボールオンディスク、リニア往復試験など、複数の摩擦・潤滑・摩耗試験を同一プラットフォーム上で実施可能です。
加えて、モジュール式設計により、装置を変更することなく、圧痕試験、スクラッチ試験、トライボロジー試験を行うことができます。用途に応じた複数の標準真空チャンバー構成が用意されています。
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特徴
Rtec-Instruments の真空トライボメータは、複数の特許取得済みおよびシステムレベルの設計技術を統合し、単一プラットフォームで幅広い真空トライボロジー試験を実施可能な唯一の市販装置です。
特許取得済み力センサ
高速真空生成
内蔵の粗引きポンプおよびターボ分子ポンプシステムにより、約 45 分で 10⁻⁷ Torr の真空到達が可能です。
ロータリー&往復動モジュール
最大 5000 RPM の回転試験および最大 6 mm/s のリニア往復運動に対応し、高精度な動作制御を可能にするピエゾ駆動ステージをオプションで提供します。
極低温から高温制御
クローズドループ方式の液体ヘリウム極低温冷却により、3.5 K までの試験が可能です。標準加熱では 400 ℃ まで対応し、オプションとして 1000 ℃ の高出力加熱チャンバーを提供します。
クローズドループ力制御
試験中のリアルタイムクローズドループ力制御により、真空環境下での摩擦–荷重曲線および摩擦–速度曲線を自動生成できます。
様々なアプリケーション対応のモジュール
モジュール構成により、装置を再構成することなく、同一の真空トライボメータプラットフォーム上でスクラッチ試験、圧痕試験、トライボロジー試験を実施できます。
試験環境コントロール
試験中には温度を動的に変更することが可能で、同一プラットフォーム上において、極低温条件(3.5 K)から最大 400 ℃ の高温条件まで、シームレスな温度遷移を実現します。
高温・極低温対応性能
クローズドループ方式の極低温および高温チャンバーにより、装置や試験構成を変更することなく、3.5 K から 400 ℃ までの極めて広い温度範囲で連続試験が可能です。さらに、オプションとして 1000 ℃ まで対応する高出力加熱構成も用意されています。
環境雰囲気制御
真空チャンバーは、超高真空および制御された不活性ガス雰囲気の両方に対応しており、航空宇宙、宇宙、半導体、先端材料研究向けに、用途に応じた環境条件下での真空トライボロジー試験を可能にします。
比類のないロードセルテクノロジー
静電容量センサー
特許取得済みの多次元容量式力センサを搭載した MVT-2 真空トライボメータは、真空トライボロジー用途において卓越した力分解能と長期安定性を実現します。さらに、このセンサ技術により、超高真空環境下での摩擦および摩耗の高精度測定が可能です。加えて、mN~200 N の広い荷重範囲に対応しているため、同一の真空トライボメータプラットフォーム上で、繊細な薄膜からバルク材料までシームレスに試験できます。
超高力分解能
超高い力分解能により、試験中の摩擦および摩耗挙動のわずかな変化を検出できます。
長期信号安定性
長時間の試験および広範な荷重・温度・真空条件においても、信号ドリフトをほぼ発生させません。
校正精度
トレーサブルな標準に基づいて校正されており、試験間および異なる試験機関においても一貫性と再現性の高い結果を保証します。
広いテスト範囲

2D 材料および薄膜試験
回転試験構成により、2D 材料、薄膜、超薄膜コーティングにおける摩擦および摩耗を高精度に測定できます。本構成は、極めて低い荷重と高い感度が求められるナノスケールの真空トライボロジー研究に最適です。

極低温試験
クローズドループ方式の液体ヘリウム極低温アーキテクチャにより、極低温環境下において、摩擦、摩耗、硬さ、スクラッチ耐性試験を持続的かつほぼ損失のない運用で実施できます。本構成は、宇宙、極低温工学、低温材料研究に適しています。

真空グリースおよび潤滑表面試験
バルク材料および潤滑表面向けに設計された回転試験構成により、真空環境下での摩擦挙動を評価できます。本構成は、真空対応グリースや固体潤滑剤の試験を含む、マイクロおよびマクロスケールの真空トライボロジー試験に対応します。
テストデータ
以下のデータは、真空トライボメータを用いて取得した摩擦係数の測定結果を示しています。2 種類の試料に対して異なる表面処理を施しました。
Sample 1 – プラズマ酸化物処理。 Sample 2 – 酸化ケイ素処理。
- 10N
- 速度4mm / s
- 0.1mm / s2での加速度。
- 10-6 Torr
解決策
超高真空環境下でのトライボロジー試験向けに設計された MVT-2 真空トライボメータは、荷重・速度・温度を高精度に制御し、真空中における摩擦、摩耗メカニズム、材料挙動の詳細な解析を可能にします。そのため、さまざまな用途におけるトライボロジー評価に最適です。
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航空宇宙
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宇宙
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先端材料
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半導体
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量子コンピューター
MFT-5000にはさらに多くの機能があります
多機能トライボメーター 摩擦摩耗試験機を詳しく見てみましょう。
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