Name:Nanoindentatore dinamico MTS G200 - (Nanoindenter)
Category:Surface mechanical properties
 
Our setup:
Nanoindentatore e nanoscratch, indentatore Berkovich, dotato si due teste di misura, XP (high-resolution) e DCM-II (ultra-high-resolution).
TEsta XP: carico applicato 0-500 mN, risoluzione di spostamento 0.0002 nm, risoluzione si forza 50 nN.
Testa DCM-II: carico applicato 0-500 mN, risoluzione di spostamento <0.01nm, risoluzione si forza 3 nN.
Acquisizione continua  e controreazionata di forza e affondamento, misura continua della rigidezza di contatto, tavola motorizzata xy, stage piezoelettrico per il nano-posizionamento e per la ricostruzione tridimensionale delle impronte).
Realizzazione di prove quasi-statiche e dinamiche in modalità Continuous Stiffness Measurement.
Difference between DCM II and XP head:  
displacement resolution: DCM II 0.0002 nm, XP 0.01 nm;
 
maximum indentation depth: DCM II > 15  μm, XP 1.5 mm (total indenter travel);

maximum load: DCM II 30 mN, XP 500 mN;
 
load resolution: DCM II 3 nN, XP 50 nN.
General Description: 
Nano Indenter G200 system represents the market’s most advanced platform for exploring small-scale material behavior. In addition to incorporating the latest technologies for sample positioning, data acquisition and control conforms to ISO 14577-1, 2 & 3. Through its design and the control it affords you as the user, the Nano Indenter G200 system provides a fast and reliable way to acquire mechanical properties data. While the Nano Indenter G200 system is a flagship instrument for performing nanoindentation experiments, its capabilities extend to other modes of testing; such as mechanical probing, scratch testing and nanomechanical microscopy. With a Nano Indenter G200 system you can perform a variety of different tests; all with unparalleled levels of control. All measurements made in instrumented indentation testing are derived from the fundamental force and displacement data. Incorporating electromagnetic actuation-based force transducers, the Nano Indenter G200 system offers outstanding precision in force application. Current passing through the coil drives the indenter shaft downward while a capacitance gauge measures displacement. Dual leaf springs, separate from the capacitance gauge, hold the indenter column stable and eliminate the possibility of lateral excursions. These advantages in design enable the Nano Indenter G200 system to deliver supreme accuracy and repeatability of calculated properties.
When configured with two force transducers and a high load device, the Nano Indenter G200 system is capable of applying forces that range from a few microNewtons up to 10 N. The Nano Indenter G200 system may also be used in either quasistatic or dynamic mode. Quasi-static mode calculates properties at the maximum penetration depth, delivering a single value for stiffness. In dynamic mode, the patented Continuous Stiffness Measurement (CSM) technique is applied to record stiffness data along with load and displacement data as a continuous function of depth. With the CSM technique, hardness and Young’s modulus may be calculated at every data point acquired during the experiment. Such capabilities offer valuable information for test samples such as thin films, coatings and other surface treatments. Nano Indenter systems from Agilent are the only testing platforms to offer a patented technique for dynamic testing at this scale, and they make the process easy. Users need to make only two decisions: where to place the tests and what experiments to perform at those positions. Our industry-leading TestWorks® 4 software automates the testing process while the Analyst™ accuracy, the new Nano Indenter G200 is the fastest, most nanomechanical testing. package performs data reduction and organizes the storage of test data for easy retrieval. Both come standard with all
systems from Agilent.
• Two heads available in our system: XP and DCM-II.
• Excellent positional accuracy - 2 nm with the nano-positioning stage
• Lateral force measurement
• Continous stiffness measurement (CSM)
• Maximum indetation depth >500 µm
• Easy viewing of sample position and sample work area
• ISO 14577 conformance ensures data integrity
Available testing modes:
• Quasi-static and dynamic nanoindentation
• Mechanical probing
• Scratch testing and coefficient of friction measurement
• Nanomechanical microscopy
Features:
  • XP head: maximum load applied 500 mN, displacement resolution <0.01nm, force resolution 50 nN.
  • DCM-II head: maximum load applied 30mN, displacement resolution 0.0002 nm, force resolution 3 nN.
  • Continous stiffness measurement (CSM)
  • Ultra-fast mapping available (1 test/s)
  • Lateral force measurement for friction analysis during scratch
  • Pre-mounted Berkovich diamond indenter tip,
  • Electromagnetic actuation-based force transducers
  • Automated motion system with mouse control
  • Complete optics assembly with 10X and 40X objectives and color CCD camera
  • NanoSwift™ Controller for fully automated data acquisition and control
  • Vibration isolation table and environmental enclosure cabinet
  • Complete Nanosuite operating software and data analysis software Analyst™ data reduction utility
  • 200 mm of travel
  • Microscope with position feedback
  • ISO 14577 compatible with temperature measurement
  • Nano-vision stage for nano-positioning and 3D indent reconstrunction
Standards and procedures:  
ISO 14577-1-2-3
Installation year:2007

Where this equipment is useful

Useful forCategory of
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Main fields of
application
Other fields of
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Keywords
Caratterizzazione meccanica di superficiIndustria e tecnologia industriale, trasporto e costruzione, tecnologie informatiche e di comunicazione, ricerca applicataMeccanica convenzionale e meccanica avanzata; rivestimenti sottili per applicazioni meccaniche e funzionali; Energia; Materiali per la Bioingegneria e la microelettronicaQualsiasi settore della fisica e della ingegneria in cui le proprietà di superficie del componente (e la loro correlazione con i parametri di processo) abbiano un ruolo decisivo nel comportamento in esercizio dello stesso.Nanoindentazione, durezza, modulo elastico, stress residui, tenacità
Nanoindentazione in-situ nel FIBIngegneria meccanica e della produzione, microelettronica, scienze e tecnologia aerospaziali, sensoristica, biotecnologieMicroelettronica (MEMS-NEMS), rivestimenti sottili per applicazioni meccaniche avanzate e funzionali, settore biomedicaleSettore aeronautico e aerospaziale avanzato (superleghe), o qualsiasi settore in cui esistano sistemi nano-strutturati o di dimensione (sub)micrometrica sottoposti a sollecitazione meccanica.FIB-SEM, nanoindentatzione in-situ, meccanismi di deformazione, nano-materiali, MEMS, coatings
Metodi innovativi per lo studio tribologico di superfici nano e micro strutturateIngegneria meccanica e della produzione, nanotecnologia e nano scienza Industria dell’auto, industria dell’energia, industria dei trasporti, industria meccanica, settore Hi-Tech del biomedicaleIndustria del confezionamento, industria dell’arredamento, industria del settore modaUsura, attrito, abrasione, adesione, tribologia, danneggiamento superficiale, coatings
Tensioni residue sub-micrometricheIngegneria meccanica e della produzione, nanotecnologia e nanoscienza, sensoristica, biotecnologieMisura degli stress residui in rivestimenti sottili per applicazioni meccaniche e funzionali; misura degli stress intra-granulari in leghe metalliche policristalline per applicazioni nell’ingegneria aeronautica e meccanica avanzata; misura in-situ degli stress residui in strutture MEMS; mappatura 2D degli stress residui in rivestimenti spessi ottenuti per spruzzatura termica per applicazioni meccaniche e funzionali; analisi locale degli stress residui e del profilo di stress in cordoli di saldatura.In esercizio del proponente sono in fase d’avvio le indagini sulla applicabilità del metodo ai materiali naturali (vegetali ed animali). Qualsiasi settore dell’ingegneria delle superfici o nanotecnologie in cui le tensioni residue siano rilevanti per il comportamento in esercizio del componenteStress residui, microstruttura, MEMS, nano-patterning
Nanoindentazione statisticaIngegneria meccanica e della produzione, nanotecnologia e nanoscienza, tecnologia di costruzione, metodi di misurazione Materiali compositi, cementi e calcestruzziIngegneria meccanica e aeronautica (materiali metallici multifasici, superleghe)Nanoindentazione, compositi, materiali multifasici, ANOVA

Services

CategoryAimMethodDescriptionStandards
Proprietà meccaniche di superficieadesione su scala nanonanoscratchNano-scratch testing per la misura di adesione e attrito nel caso di rivestimenti ultra-sottili o rivestimenti soffici. Determinazione dei carichi critici di delaminazione. Utilizzo di indentatori a raggio di curvatura variabile a seconda della natura del campione (spessore, proprietà del substrato) e della applicazione specifica del campione in esame. ISO 20502:2005
Proprietà meccaniche di superficiedurometria su scala nanonanoindentazione strumentataNanodurezza Berkovich su campioni massivi o rivestiti a comportamento non viscoso. Valutazione delle curve di variazione di durezza (e relativi intervalli di confidenza) e modulo elastico in funzione della profondità di indentazione. Ogni curva è ottenuta dalla media di 10 misure. UNI EN 14577-1-2-3
Proprietà meccaniche di superficiedurometria su scala nanonanoindentazione strumentataNanodurezza su campioni a comportamento viscoelastico - indentatore Flat-Punch. Valutazione delle curve di variazione (e relativi intervalli di confidenza) di durezza, modulo elastico (storage modulus) e modulo dissipativo (storage modulus) in funzione della profondità di indentazione. Ogni curva è ottenuta dalla media di 10 misure UNI EN 14577-1-2-3
Proprietà meccaniche di superficiedurometria su scala nanonanoindentazione strumentataNanodurezza scon l'utilizzo di indentatori non convenzionali (indentatore wedge, indentatori sfero-conici). Valutazione delle curve di variazione (e relativi intervalli di confidenza) delle proprietà di interesse al variare della profondità di indentazione. Ogni curva è ottenuta dalla media di 10 misure. UNI EN 14577-1-2-3
Proprietà meccaniche di superficieNanoposizionamento e 3D imagingnanoindentazione strumentataStage piezoelettrico per il nanoposizionamento per prove di nanoindentazione (accuratezza 2nm) e ricostruzione 3D delle impronte ISO 14577
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