高温测试 - - Oxford Instruments

应用概述

温度能改变一切。它能让水从冰变成蒸汽，也能软化钢铁。要理解材料在operando下的高温力学行为，就必须在高温下测试其性能。由于热梯度和热膨胀的影响，在微观尺度上实现这一目标颇具挑战。

FemtoTools系统通过精密MEMS加热技术实现快速温度匹配与热控，成功攻克这些难题。如扫描电子显微镜原位图像所示，该系统可在高达800℃的温度下提供稳定测量。

这项关键应用使我们能够探索多种高温材料现象：相变、脆性-延性转变、蠕变、脆化等。

在800°C条件下进行原位SEM NanoIndentation测试，重点展示极端条件下的材料测试。

应用示例

微柱压缩

高温原位SEM微压缩测试

微压缩试验是一种颇具吸引力且相对简单的几何结构，因其能直接进行单轴强度测量。在operando温度下进行这些测试，可确保在实际工作条件下准确掌握材料的力学行为。

本例中，通过光刻技术制造的硅柱在高温下受压，以研究其脆性-延性转变。如原位SEM视频所示，在200°C以上温度下，"脆性"硅柱竟展现出显著塑性变形！

下载应用说明

银的微张力

银的高温微张力

拉伸试验是测定材料延展性的黄金标准，而延展性是力学性能的关键参数。微尺度拉伸试验尤为困难，因其要求试样几何形状相对复杂，且需采用原生位移控制技术以防止位错间歇塑性流动过程中发生过载。

在此案例中，瑞士联邦理工学院（EPFL）的Mortensen团队通过微铸造技术批量制备试样，并结合Oxford Instruments NanoIndentation高温模块，成功攻克这两大难关。该方案使其能够研究拉伸行为与间歇塑性随温度变化的特性。更多详情请参阅其发表于《材料学报》249卷（2023年）118817期的论文。

硅微剪切

硅的高温微剪切

硅是脆性材料吗？并非总是如此。温度能改变一切。
在高温条件下，随着位错机制和位错速度的变化，硅会发生脆性-延性转变。然而，这种转变取决于载荷类型，即拉伸、压缩或剪切。

本实验由苏黎世联邦理工学院纳米冶金实验室合作完成，在600℃条件下直接沿[110]取向硅晶体的初级滑移面进行剪切。通过数字图像相关法（DIC）利用斑点图案及扫描电子显微镜（SEM）的原位成像技术，生成彩色应变图谱。该方法可直接测量剪切区内的局部应变值.

应用说明

<p>应用说明封面：原位高温硅微柱压缩</p>

原位高温硅微柱压缩

<p>应用说明封面：高温、应变速率突变条件下镍的NanoIndentation</p>

高温、应变速率突变条件下镍的NanoIndentation

<p>应用说明封面：Ni—Mo扩散偶的operando机械显微镜研究</p>

Ni—Mo扩散偶的原位operando机械显微镜研究

更多应用

<p>伯科维奇压痕的SEM图像，通过NanoIndentation技术揭示材料的力学性能.</p>

NanoIndentation

<p>球墨铸铁结构的NanoIndentation成像，展示了利用NanoIndentation显微镜获得的硬度图的应用.</p>

机械显微镜

<p>相关机械显微镜图像叠加机械与元素数据。</p>

相关机械显微镜

<p>应变率跳变分析（SRJ）法进行应变率依赖性测试的实例。</p>

应变速率控制

<p>划痕测试地形图可提供材料硬度和耐磨性的定量数据。</p>

<p>用于软材料表征的球形红宝石压头特写镜头。</p>

软材料测试

<p>用于测量微制造部件刚度的MEMS测试装置，用于良率计算。</p>

MEMS机械测试

<p>SEM下压缩后的微柱，显示剪切面发育.</p>

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