表面材質試験機

SMT-2000 ナノインデンテーションの卓越性 ― ナノスケールの精度と信頼性が融合する場所

SMT-2000 PiQ ナノインデンターは、ナノスケールでの超高精度な機械的特性評価を目的として設計された、新世代のナノインデンテーション技術です。 その先進的なPiQナノインデンターヘッドは、高性能な圧電駆動機構と、真の荷重および真の深さ検出機能を統合しており、高精度かつ再現性の高い硬度および弾性率の測定を保証します。 自動XYZモーター駆動ステージにより、試料表面全体にわたる高スループットのマッピングと精密な位置決めが可能になります。内蔵の光学顕微鏡は、表面の詳細な可視化と正確な圧入位置の決定を実現します。これらの機能を組み合わせることで、本システムは研究および産業用途におけるコーティング、薄膜、およびマイクロスケール構造の信頼性の高い試験に最適です。

主な特長

自動XYZ駆動ステージ

本システムは、試料表面全体にわたるマトリックスベースの圧痕試験のための、完全自動化されたX–Yマッピング機能を備えています。さらに、その高スループット性能により、無人での夜間試験が可能となり、生産性を最大限に高めます。
約1 µmの位置決め精度により、信頼性が高く再現性のある結果も保証されます。また、柔軟な測定領域の選択機能により、特定の領域を正確にターゲットに設定し、高度かつ効率的な材料特性評価を行うことができます。

一体型光学顕微鏡

SMT-2000は、圧痕位置の正確な可視化と位置決めを行うための光学顕微鏡を内蔵しています。これにより、試験に先立ち、表面欠陥、粗さ、および微細構造の特徴を詳細に検査することが可能です。ユーザーはインターフェースを通じて正確な圧痕位置を簡単に選択できるため、正確な位置決めと、信頼性が高く再現性のあるナノインデンテーション測定が保証されます。

真の力と真の深さの測定

PiQナノインデンターヘッドには、独立した「真の力」センサーと「真の深さ」センサーが組み込まれており、圧入サイクル全体を通じて継続的な計測モニタリングを実現します。
このデュアルセンサー構造により、高精度な荷重および変位測定が可能となり、薄膜、コーティング、マイクロスケールの構造であっても、信頼性の高い機械的特性データを提供します。

超高速圧電アクチュエーション

高性能な圧電アクチュエータにより、ナノメートル級の位置決め精度と超高速な応答時間を備えたナノインデンテーション処理が実現されています。
この高度な駆動システムにより、精密な荷重制御と動的圧痕試験が可能となり、幅広い材料において高い再現性を備えた測定が保証されます。

測定安定性とノイズ遮断性能の向上

SMT-2000は、防音エンクロージャーと一体型の振動減衰機構を組み合わせることで、極めて安定した測定環境を確保しています。特殊な吸振ポリマー製脚部が外部からの干渉を最小限に抑え、ノイズや環境の影響を低減します。この設計により、振動や音響干渉が存在する一般的な実験室環境においても、高精度で再現性の高いナノインデンテーション測定結果を得ることができます。

詳細はこちら

最大押し込み荷重500 mN
負荷分解能0,015 μN
負荷ノイズフロア [rms]1 μN
最大圧痕深さ200 μm
深度分解能0.005 nm
デプスノイズフロア [rms]0.1 nm
データ取得率1 MHz
XYZステージ50 × 180 × 15 mm
共振周波数260 Hz
サイズ40 × 40 × 40 cm
重量30 kg

よくある質問

ナノインデンテーション試験機とは、極めて微小なインデンター先端を材料の表面に押し込み、力と変位の関係を記録することで、硬度や弾性率といったナノスケールでの機械的特性を測定するための装置である。
硬度、 弾性係数(ヤング率)、 クリープ挙動、 粘弾性特性
- ナノインデンテーション:極めて小さな荷重(µN~mN)、ナノメートル単位の深さ、高解像度 - マイクロインデンテーション:より大きな荷重(グラム~kg)、インデントサイズの光学測定 ナノインデンテーションは、薄膜、コーティング、および微小な試料に適しています。
- 薄膜およびコーティング - 金属、セラミックス、高分子 - 生体材料 - 半導体材料 表面は、一般的に平坦で、適切に処理されている(粗さが小さい)必要があります。
これは、圧痕データの荷重除去曲線から硬度および弾性率を算出するために用いられる標準的な解析手法です。
圧子の先端は完全に鋭利ではないため、その形状(面積関数)を校正する必要があります。校正が不正確だと、硬度や弾性率に系統誤差が生じます。
- コーティング性能評価 - 薄膜の機械的特性評価 - 半導体研究 - 電池材料の試験 - 生体材料研究 - 先端製造における品質管理
SMT-2000は、硬度、弾性率、時間依存挙動など、マイクロスケールからナノスケールにおける材料の機械的特性を測定するために設計された高精度ナノインデンテーションシステムです。
SMT-2000の主な特長は以下の通りです。 - 高い荷重および変位分解能 - 安定した低荷重測定を実現する高度な制御機能 - モジュール式の構成オプション - 堅牢なデータ解析ソフトウェア
はい、これは薄膜や表面層向けに特別に設計されており、基板の影響を最小限に抑えるために、浅い圧痕を制御して形成することができます。
SMT-2000には、以下の機能を持つソフトウェアが付属しています。 - 自動試験およびマッピング - リアルタイムの荷重-深さ曲線 - 機械的特性の抽出 - データのエクスポートおよびレポート作成

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