ソリューション事例

-Solution-

ソリューションと試験事例MAP

    硬質薄膜・硬質材料 軟質薄膜・軟質材料 その他材料
ジャンル
試験事例
ソリューション
DLC 2層硬質薄膜 DLCエンドミル CVD/PVDチップ 工具被膜 光学無機膜 TiO2光学無機膜 2粒子で見る
硬質薄膜と基材の特性
樹脂の熱劣化 メガネコート 樹脂材料の強さ比較 ゴム材料の強さ比較 PBT樹脂の
劣化特性評価

NEW

熱可塑性樹脂の
劣化診断

NEW

めっき前の
樹脂表面改質層
半導体
Low-K膜
硬さ試験片 鋼の表面処理 ガス窒化 リン酸化成被膜
材料強度関係 機械的強度特性の比較
機械的強度特性の内部分布
脆性(靱性)比較                                  
脆性(靱性)の内部分布                                  
脆性と強度のマッピング                                  
鉄鋼の硬さ分布                                  
ガラスの強度分布                                        
耐傷つき強度                                        
耐チッピング強度                                        
膜厚関係 単層の膜厚特定                                  
多層膜の膜厚特定                                      
透明膜の膜厚特定                                  
曲率表面の膜厚特定                                      
表面処理・熱処理の厚さ                                  
界面関係 基材との界面強度                              
層間の界面強度                                      
界面の変質・劣化                                  
劣化・変質 劣化度合いや劣化分布の数値化                                  
プロセス変質の特定                                
加速劣化の数値化                                  
環境劣化度の特定                                        
改質度合いや改質分布の数値化                                    
薄層内の欠陥の存在調査                                        
寿命の比較・予測                                          
ジャンル 試験事例 DLC 2層硬質薄膜 DLCエンドミル CVD/PVDチップ 工具被膜 光学無機膜 TiO2光学無機膜 2粒子で見る
硬質薄膜と基材の特性
樹脂の熱劣化 メガネコート 樹脂材料の強さ比較 ゴム材料の強さ比較 PBT樹脂の
劣化特性評価

NEW

熱可塑性樹脂の
劣化診断

NEW

めっき前の
樹脂表面改質層
半導体
Low-K膜
硬さ試験片 鋼の表面処理 ガス窒化 リン酸化成被膜
硬質薄膜・硬質材料 軟質薄膜・軟質材料 その他材料

試験のご依頼はこちらから

材料の機械的特性を可視化する全く新しい二面性評価

材料の多面性強さ特性を知ることは研究開発や設計や製造プロセスにイノベーションを起こします。

MSEマップ

Fig.1は様々な材料を対象に2種類の異なる粒子(多角アルミナ1.2μm・球アルミナ3μm)で投射条件を同じにしたMSE試験結果です。横軸には多角粒子の耐エロージョン率*、縦軸には球粒子の耐エロージョン率で示しています。

*耐エロージョン率(g/μm) = 投射粒子量(g) / 深さ(μm)

MSEマップが示すもの

多角粒子試験(横軸)では、材質の基本的強さの位置づけを示し、弱い応力場での損傷耐性を示しています。
球粒子試験(縦軸)では、材質の基本的強さに加えて材料内部に存在する欠陥量や密度からくる強度低下度合いや衝撃疲労に対する耐性などが含まれる強さを示し、強い応力場での損傷耐性を示しています。
材料固有の硬さと脆さなどの二面性を可視化できます。
同じ材料であっても製造過程の違いなどで縦軸方向に広く分布していることがわかります。
Fig.1 MSEマップ

具体的材料への適用例

Fig.2,3は基材WC/Coの表面に2種類の硬質薄膜TiCN及びTiAlNをコーテングしたサンプルに上記の2条件試験を行った事例です。

膜強度
多角粒子エロージョン率(強さ)ではTiCNとTiAlNはほぼ同じでTiCNが表面少し強いことがわかりますが、球粒子エロージョン率(強さ)ではTiCNは表面極薄い層のみ強くTiAlNは約2μmまでが強くなっています。TiCN膜は強い応力場での損傷耐性は弱いことがわかります。
膜厚と界面
膜厚は多角粒子で明確に基材との強さ変化点から特定できますが、球粒子ではTiCNの膜厚は極薄く、TiAlNの膜厚は多角粒子での半分になっています。強い応力場での有効膜厚は材質基準の膜厚ではないことがわかります。またTiCNの界面は強い応力場では基材よりも弱くなることがわかります。
基材の強度
基材WC/Coの強さは多角粒子(弱い応力場)では極端に強く、球粒子(強い応力場)では極端に弱くなることがわかります。WC/Coは焼結材の特徴である摩擦摩耗には強いが衝撃摩耗に弱い知見と一致します。

Fig.2 多角粒子エロージョン率分布グラフ

Fig.3 球粒子エロージョン率分布グラフ