بررسی خواص مکانیکی لایه نازک NiTi با استفاده از روش Nanoindentation

اخیراً نانوسختی سنجی (Nanoindentation) به عنوان یک ابزار مهم برای بررسی خواص مکانیکی مواد با حجم کم به خصوص آنالیز خواص مکانیکی لایه های نازک کاربرد گسترده ای پیدا نموده است . این روش به طور پیوسته میزان نیرو بر حسب مقدار جابجائی یک فرورونده (Indenter) را در ماده به ترتیب در ابعاد میلی نیوتن و نانومتر با دقت بالا اندازه گیری می کند. از داده های حاصل می توان سختی و مدول یانگ لایه های نازک را که مهمترین خواص مکانیکی ماده به شمار می آیند را ارزیابی نمود . در این تحقیق پس از لایه نشانی آلیاژ هوشمند NiTi به ضخامت 2 میکرون و اندازه دانه کمتر از 50 نانومتر، سختی و مدول یانگ بر حسب میکروساختارهای مختلف اعم از مارتنزیتی و یا آستنیتی بر اساس تابعی از عمق فرورونده مطالعه گردید . نتایج نشان داد که در عمق های کم تر از 100 نانومتر اثر زبری سطح لایه نازک و در عمق های بیشتر از 200 نانومتر، اثر بستر سیلیکونی بر خواص ذکر شده کاملا محسوس می باشد . از بررسی آزمایش نانو سختی سنجی خاصیت سوپرالاستیسیته در لایه غنی از نیکل در عمق های زیر 150 نانومتر و خاصیت حافظه داری در لایه غنی از تیتانیم مشاهده می گردد. خواص مکانیکی لایه های نازک حافظه دار در ساخت قطعات خودکار میکرونی پر اهمیت میباشد.

کلیدواژه ها:

نانو سختی سنجی ، لایه های نازک هوشمند ، آلیاژ نیکل-تیتانیم