MSE試験とは

-What's MSE?-

MSE試験法とは

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MSE試験法とは

MSE試験法とは、表面薄層の材料性・特性をも明示できる新しい試験の方法です。
これまで困難であった材料の表面の機械特性を試験可能にした画期的な方法です。

MSE試験とは

微粒子を使い、少しずつ材料を削ることで、その削られる速度を計測し、強度を算出していきます。
削る部分 ⇔ 削られた深さを測る
これにより削られた速度を算出できるのです。
エロージョン技術を使ったメカニズムはこちら

特徴的技術

得意とする分野

評価できること

■ エロージョン進行グラフ(試験装置から得られる一次データ)から読み取る材料表面

MSE試験は材料表面の同一のポイントに一定量の粒子投射を行い、その摩耗した深さを計測します。このくり返しによって作成されたデータはある傾きを示すエロージョン進行グラフとなり、傾きがMSEエロージョン率をあらわしています。おもしろいのは、このエロージョン進行グラフからは材料表面強さだけではなく、ほかにもさまざまな事情が読み取ることができること。評価項目は多岐にわたります。

■ 膜及び基材の強さ

MSEエロージョン率はエロージョン摩耗強さを示し、これは硬さや靭性や結合強度などが複合された総合的な強さととらえられます。その単位は(µm/g)で示し、他材や同一材との比較でコーティング膜や基材を評価します。

■ 材料深さ方向の強さ分布

表面より深さ方向にエッチング(エロージョン)を行いながらエロージョン率を計測していくので、その計測の分解能はサブミクロン単位で深さ方向に連続して強さの分布を計測可能です。例えばCVD法で成膜されたDLCコーティングの場合、成膜時のガス交換などプロセスコントロールの状態を強さ(エロージョン率)指標で分析できます。

■ 膜厚

薄膜+基材の状態の材料を評価するとき、薄膜と基材の強さが違えばエロージョン進行グラフには強さの変化点が現れます。その変化点から膜厚を読み取ることができます。制御されたスラリー投射によって元の薄膜と基材の状態を変形させることもなく、精密な膜厚を特定できます。

■ 界面部の強さ

基材と被膜、多層膜の界面(接合部)強さを前後のエロージョン率又はエロージョン進行グラフの傾きや曲線から評価します。 応用として、MSE試験法ではつねに一定の投射力を保持していますが、投射力を下げて界面のある前後をさらに詳細にプロットすることで、たった数マイクロメーターの範囲をナノメーターサイズにまで緻密に分解して評価、分析することもできます。

■ 基材の変質

被膜時の温度やスパッタリングやイオンドープなどで、基材が変質する場合があります。この変質が強さの変化に現れた場合はMSEエロージョン率が変化するので、エロージョン進行グラフからその変化が読み取れます。また、被膜前処理として密着性向上や応力除去が施行された場合も同様にエロージョン進行グラフ(試験装置から得られる一次データ)の変化曲線として読み取れます。