コーティングの密着性、 スクラッチ試験、マー強度 - Anton

コーティングの密着性、
スクラッチ試験、マー強度
スクラッチ試験機
スクラッチ試験の測定原理
スクラッチ試験機(以前はCSM Instrumentsのブランド名で提供)は、薄膜やコーティング表面の密
着性、破壊特性、変形特性などの機械的特性の評価に適した装置です。
半導体や光学技術に使用されるプラズマ処理膜をはじ
め、コンシューマ製品や自動車の装飾・保護用コーティ
ングなど、あらゆる工業用コーティングの評価にお使い
いただけます。
様々な補完的な手法で膜/基板系の特性を評価し、摩擦力
や密着力などのパラメーターを定量化することが可能な
ため、研究・開発や品質管理に特に役立つツールです。
試験対象サンプルをダイヤモンド圧子でスクラッチしま
す。スクラッチ方法は制御することができ、所定の荷重
を保ったまま、あるいは連続的に荷重を増やしながら、
圧子でコーティング表面をスクラッチします。ある荷重
に達すると、コーティングは剥離し始めます。この臨界
荷重を極めて正確に検出するために、摩擦力、押し込み
深さ、アコースティックエミッションを測定する各セン
サーと、内蔵の光学顕微鏡による観察結果を組み合わせ
ます。
アコースティックエミッション、押し込み深さ、摩擦力
などのセンサーと、ビデオマイクロスコープの観察結果
から得られる臨界荷重データを使用することで、膜と基
板の様々な組み合わせにおける密着性を定量化すること
が可能です。高い品質を備えたアントンパール社のスク
ラッチ試験機を毎日の作業にお使いいただくことで、正
確で安定した測定が実現します。
アントンパール社は、お客様のニーズに応じた柔軟な構成をご用意しています。
表面試験プラットフォーム「STeP 4」または「STeP 6」には、複数の試験
モジュール及びイメージングモジュールを設置することができます。
全ての測定モジュール及びイメージングモジュールは互いに「同期」されます。
いずれのプラットフォームも、標準モジュールとして光学マイクロスコープを
搭載しています。
アントンパール社のスクラッチ試験機
ナノスクラッチテスタ (NST3)
マイクロスクラッチテスタ (MST3)
レベテストマクロスクラッチテスタ (RST)
10 μN
30 mN
1N
30 N
特許取得済み*の同期パノラマ機能を搭載した独自のスクラッチ試験機　* 特許:US 8,261,600、EP 2065695、JP 5311983
200 N
ステップ1.　測定モジュールをお選びください。
NST3
MCT3
ナノスクラッチテスタ
UNHT3
ウルトラナノインデンテー
ションテスタ
MST3
マイクロコンビテスタ
(マイクロインデンテーション&
マイクロスクラッチ)
NHT3
マイクロスクラッチテスタ
MHT3
ナノインデンテー
ションテスタ
NTR3
マイクロインデンテー
ションテスタ
ナノトライボメータ
ステップ2.　イメージングモジュールをお選びください。
COS
コンスキャン共焦点
顕微鏡
AFM
原子間力
顕微鏡
IVID
In-Situビデオ
顕微鏡
ステップ3.　プラットフォームをお選びください。
STeP 4
表面試験プラットフォーム
STeP 6
表面試験プラットフォーム
表面試験プラットフォーム(STeP 6):
機械的表面試験のための完全なモジュール式プラットフォーム
高い柔軟性を備え、同一のプラットフォームに複数の試験ヘッド及びイメージングヘッドを設置すること
が可能です。全ての測定ヘッド及びイメージングヘッドは互いに「同期」されます。
モジュール1
ナノスクラッチテスタ
モジュール2
ウルトラナノインデンテー
ションテスタ
モジュール3
原子間力顕微鏡
モジュール4
ビデオマイクロスコープ
X、Y、Z
移動
テーブル
防振
システム
例: 表面試験プラットフォームSTeP 6に、ナノスク
ラッチテスタ、ウルトラナノインデンテーションテ
スタ、原子間力顕微鏡（AFM）、光学ビデオマイク
ロスコープを設置
NST3:ナノスクラッチテスタ(最大1000 mN)
市場で最も高精度なナノスクラッチ試験機
ナノスクラッチテスタは、特に標準膜厚1000 nm以下の薄膜やコーティングの実用的な密着性を評価
するのに最適です。ナノスクラッチテスタを使用して、有機材料及び無機材料、軟質及び硬質のコー
ティングを分析できます。
特長:
ピエゾアクチュエーターと組み合わせた特
許取得済みのダブルカンチレバービーム*
荷重フィードバックループ制御
高精度プロファイリング
同期パノラマ及びマルチフォーカス機能を
搭載したビデオマイクロスコープによる自
動観察
弾性回復率試験のための特許取得済み真の
押し込み深さ測定*
* 特許:US 6,520,004、EP 1092142、CN 1143128C、JP 4233756
スクラッチ前後のスキャン補正によりスク
ラッチ深さを計測
高品質の光学画像処理(光学ビデオマイクロ
スコープタレットに最大4つの対物レンズを
搭載)
正確な摩耗試験
ISO及びASTM規格に準拠
MST3:マイクロスクラッチテスタ(最大30 N)
ユーザーの様々な要求を満たすワイドレンジ試験機
マイクロスクラッチテスタは、標準膜厚5 μm以下の薄膜やコーティングの実用的な密着性を評価する
ために幅広く使われています。有機材料及び無機材料のコーティング、軟質及び硬質のコーティング
の分析評価に利用できます。
特長:
ダイヤモンドスタイラススクラッチ法
同期パノラマ及びマルチフォーカス機能を
搭載したビデオマイクロスコープによる自
動観察
荷重フィードバックループ制御
ISO及びASTM規格に準拠
スクラッチ前後のスキャン補正によりスク
ラッチ深さを計測
多数のスクラッチ試験機能
アコースティックエミッション検出
RST:レベテスト®スクラッチテスタ(最大200 N)
業界標準
レベテスト®スクラッチテスタは、標準膜厚1 μｍ以上の硬質薄膜の密着性評価に広く使われています。
特長:
ダイヤモンドスタイラススクラッチ法
垂直荷重のフィードバック制御
アコースティックエミッション検出
特許取得済みの同期パノラマモードを搭載
したビデオマイクロスコープ
長期間安定した校正
従来の硬度測定モードにも対応
ASTM C1624、ISO 20502、ISO EN 1071
に準拠
ソフトウェア
測定モード:
特許取得済みの同期パノラマモード:US
8,261,600、EP 2065695、JP 5311983
プレスキャン/ポストスキャン(スクラッチ前
後のスキャン):アントンパール社が特許の独
占的ライセンスを取得:
US 6,520,004、EP 1092142、CN
1143128C、JP 4233756
マルチフォーカス画像処理
荷重データと深さデータをリアルタイム
表示
ユーザー定義が可能なスクラッチモード:
-- スクラッチ回数(1回または複数回)、荷重
のかけかた(一定または連続的に増加)、
-- ユーザー定義の荷重プロファイル
広範囲にわたる試験モード:
スクラッチ、摩耗、インデンテーション
複数回スクラッチする場合に、1回ごとのス
クラッチ条件を設定可能
ユーザーアクセス権の管理を完全にカスタ
マイズ可能
圧子とイメージングモジュールの位置を自
動調整
AFMとビデオ画像処理を同じソフトウェア
に統合(NST3及びMST3のみ)
多言語に対応
データ分析:
臨界荷重、Lc(垂直荷重に対して)
完全に統合されたパワフルな統計モジュー
ル(データ及びグラフィックス)
測定レポートを自動生成(テンプレートを多
数搭載)
パノラマを使用した標準的なスクラッチデータ
装置に対して行った全ての操作を記録
ASCIIフォーマットでデータをエクスポート
し、Excelやテキストエディタで表示可能
材料変形のシミュレーションソフトウェア
スクラッチ設定ウィンドウ
アプリケーション
硬質膜
半導体技術
•
•
•
•
•
TiN、TiC、DLC
切削工具
成型工具
プラズマスプレー
コーティング
•
光学部品
•
•
•
•
パッシベーション層
(保護層)
•
•
•
•
バイオ材料
メタライゼーション
MEMS、NEMS
ハードディスク
Low-K膜
動脈インプラント
(ステント)
•
•
•
骨組織
メガネレンズ
光学薄膜
コンタクトレンズ
人工装具
錠剤
PVD膜、CVD膜
装飾
自動車
セラミックス
エンジニアリング全般
•
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•
蒸着金属薄膜
宝飾品、時計
携帯電話の筐体
•
塗膜、ポリマー
ワニス、上塗り
エンジンバルブ、イジェ
クターピン
ブレーキパッド
タイル
コンクリート
バルク材料のK1C破壊
靭性
ゴム
タッチスクリーン
潤滑油及びオイル添加剤
滑り軸受
国際規格
ISO 20502
ASTM D7027
ISO 1518
ASTM D7187
ファインセラミックス - スクラッチ試験によるセラミック
コーティングの密着性測定
塗膜及びワニス - スクラッチ試験
DIN EN 1071-3
高度な工業用セラミックス
スクラッチ試験による密着性及びその他の機械的破壊モー
ドの測定
ASTM C1624
定量的な単一ポイントスクラッチ試験によりセラミックコ
ーティングの密着力及び機械的破壊モードを測定する標準
試験方法
スクラッチ機を使用したポリマーコーティング及びプラス
チックのスクラッチ評価
ナノスクラッチにより塗膜の機械的特性(スクラッチ/表面摩
耗挙動)を測定する標準試験方法
ASTM G171
ダイヤモンドスタイラスを使用して材料のスクラッチ硬さ
を測定する標準測定方法
仕様
NST3
MST3
RST
1
30
200
荷重分解能[μN]
0.01
10
100
荷重ノイズフロア[rms] [μN]
0.1
250
3000
荷重速度[N/min]
0～10
0～300
0.4～300
深さレンジ[μm]
600
1000
1000
深さ分解能[nm]
0.3
0.05
1.5
深さノイズフロア[rms] [nm]
1.5
1.5
4
サンプリングレート[kHz]
192
192
192
スクラッチ速度[mm/min]
0.1～600
0.1～600
0.4～600
最大荷重[N]
オプション
ペルチェステージ(最大120 °C)
(最大100 N)
加熱ステージ(最大200 °C)
加熱ステージ(最大450 °C)
冷却機能(-120 °Cまで)
電気接触抵抗(ECR)
液体試験
カメラ解像度
1280 x 1024
1280 x 1024
1280 x 1024
XCSIP003JA-B
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仕様は予告なく変更されることがあり ます｡
㈱アントンパール・ジャパン
〒140-0001東京都品川区北品川1-8-11
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Tel: 03-6718-4466 | Fax: 03-3740-4006
〒560-0082大阪府豊中市千里東町1-4-2
千里ライフサイエンスセンタービル1020号
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