Mikromechanické a indentační metody

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra materiálů

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit studenty s metodami určování mechanických vlastností materiálů v mikroobjemu. Důraz je kladen především na penetrační metody (klasické zkoušky tvrdosti a nanoindentace, small punch test, vrypové zkoušky, atd.). Dalším tématem jsou stále více se rozvíjející in-situ metody umožňující přímé zobrazení mikromechanické zkoušky (stlačování mikropilířů, ohyb mikronosníků, atd.) v elektronových mikroskopech. Nedílnou součástí výuky jsou praktická měření studentů. Po absolvování předmětu by měl být student schopen správně zvolit vhodnou techniku pro popis vlastností studovaného materiálů/součástky s přihlédnutím k možnostem a omezením jednotlivých metod.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Úvod do měření tvrdosti a mikrotvrdosti. Klasické metody měření tvrdosti.

2. Indentory a proces indentace. Přístroje, metodika měření a zdroje chyb.

3. Kontaktní úloha, Hertzův kontakt, Sneddonovo řešení.

4. Nanoindentace (instrumentovaná indentace).

5. Charakterizace tenkých vrstev.

6. Small punch test.

7. Vrypové zkoušky.

8. In-situ metody (stlačování mikropilířů, ohyb mikronosníků).

9. Interpretace výsledků měření.

10. Praktická měření.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] A.C. Fischer-Cripps: Nanoindentation, 3rd ed., New York: Springer, 2011.

[2] L. Chen: Micro-Nanoindentation in Materials Science, NY Research Press, 2015.

[3] G. Dehm, B.N. Jaya, R. Raghavan, C. Kirchlechner: Overview on micro- and nanomechanical testing: New insights in interface plasticity and fracture at small length scales, Acta Materialia, 142 (2018), 248-282.

Doporučená literatura:

[1] J. Němeček: Nanoindentation in Materials Science [online]. InTech, 2012.

[1] F. Yang, J.C.M. Li: Micro and Nano Mechanical Testing of Materials and Devices, Springer US, 2008.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální inženýrství materiálů (povinný předmět programu)