奈米摩擦計 (NTR³)

探索微米和奈米科學的迷人領域 

NTR³ 奈米摩擦計專門用於研究極低接觸壓力下的表面相互作用,特別是軟材料。儀器可以在非常小的作用力和位移範圍內研究重要的接觸面積,同時維持測量精度。

NTR³ 結合原子力顯微鏡 (AFM) 的精度與銷盤式摩擦計的穩定、堅固和易用性。

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關鍵功能

採用獨特的雙四束懸臂,減少因扭轉變形引起的力測量誤差

採用獨特的雙四束懸臂,減少因扭轉變形引起的力測量誤差

當以低摩擦力在高粗糙度或傾斜度的樣本表面上進行測量時,正常的彈簧懸臂 (如 AFM 使用的彈簧懸臂) 很容易因樣本表面起伏變化而扭曲變形。懸臂的扭曲或扭轉會對摩擦測量帶來不可忽略的誤差。雙四束懸臂的獨特設計,只會在法向和切向產生彈性變形。產品設計嚴格防止任何扭轉變形,消除扭轉變形帶來的測量誤差。

使用獨立的高解析度電容感測器,確保精確的法向力和摩擦力測量

使用獨立的高解析度電容感測器,確保精確的法向力和摩擦力測量

在摩擦學測試中,分別測量法向力和摩擦力是非常重要的,如此一來,一個方向上的力變化就不會影響另一個方向。NTR³ 配備兩個獨立的高解析度電容感測器。電容感測器結合獨特的雙四束懸臂,可確保分別且精確地測量法向力和摩擦力。

精確控制法向力能創造最佳的摩擦學測量條件

精確控制法向力能創造最佳的摩擦學測量條件

精確和穩定地控制法向力對於摩擦學測試是必不可少的,尤其是在困難的條件下,例如,所需法向力極低且樣本表面起伏變化複雜。整合於 NTR³ 中的壓電致動器即時讀取感測器測量的法向力,並立即調整其位置以保持法向力穩定。壓電致動器的回饋控制精確且快速,在單次測量中也可以逐步改變法向力控制。

3 種樣本運動模式提供有意義的結果

3 種樣本運動模式提供有意義的結果

在相對運動時測量摩擦和磨損。因此,為了獲得有意義和可重複的結果,能夠精確控制樣本運動相對於靜態配合物的運動軌跡是非常必要的。所有 NTR³ 的旋轉和線性模組都配備致動器和位置感測器,因此可以透過即時回饋迴路精確地執行運動。總共有 3 種運動模式:單向旋轉、角度往復和線性往復運動。 

使用整合式視訊顯微鏡觀察樣本表面

使用整合式視訊顯微鏡觀察樣本表面

視訊顯微鏡是實用的 NTR³ 可選附件。靜態配合物 (例如測試球或銷) 與視訊顯微鏡之間的距離可精確校準,以便使用者輕鬆地切換樣本的位置。此外,使用者還可以在測量前精確定位所需的測試位置,並在測量後觀察磨損痕跡。 

技術參數

法向力範圍 5 μN 至 1000 mN*
法向力解析度 0.003 μN*
摩擦力範圍 5 μN 至 1000 mN*
摩擦力解析度 0.006 μN*
轉速 1 rpm 至 200 rpm
磨痕半徑 100 um 至 20 mm
角度往復角 ±10° 至 ±150°
角度解析度 0.1°
線性行程長度 最高 5 mm**
最大線性速度 最高 26.6 mm/s**
線性頻率 0.01 Hz 至 10 Hz**

* 正常負載和摩擦負載規格取決於懸臂的選擇 (高解析度、標準和高負載懸臂)

** 線性往復運動規格取決於線性階段的選擇 (2 mm 和 5 mm 範圍)

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