Bir malzemenin karakterizasyonu

Bir malzemeyi anlamak için onu karakterize etmek, yani özelliklerini analiz etmek esastır. Farklı temel fiziksel ilkelere dayanan malzemeleri karakterize etmek için birçok teknik vardır : radyasyon-madde etkileşimleri , termodinamik ve mekanik .

Mekanik testler

Mekanik testler , nispeten basit bir ölçüm cihazları ile hızlı bir şekilde, mekanik özellikleri üzerindeki veri izin çünkü en yaygın üretiminde kullanılır. Ana mekanik testler:

gerilme : Young modülü E , kopmada uzama % A , elastik sınır R e veya σ y ve direnç gerilme mukavemeti R m gibi mekanik özelliklerini belirlemek için kırılmaya kadar tek eksenli gerilimde bir numune talep edilir . Ayrıca bkz. Dinamometre ;
sertlik : belirli bir F yükü altında bir numuneye bir girinti uygulama . İstenen sertlik türüne bağlı olarak birkaç test vardır (Meyer, Brinell, Rockwell, Vickers ve Shore). Ayrıca bkz. Mohs Ölçeği ;
esneklik : ortasındaki bir U veya V ile çentiklenen bir test parçası, bir Charpy sarkaç çekici kullanılarak kırılır ;
yorgunluk : çok sayıda bükme döngüsü, standart test numunelerine tabi tutulur. Bu numunelerin kırıldığı anı dikkate alarak, yorulma kopma sınırı σ d;
dinamik mekanik analiz (DMA): örneğin belirli bir frekansta çekme ve kompresyonda malzeme istenir. Gerilme-gerinim diyagramının modellenmesi sayesinde, karmaşık Young modülü, sönümleme faktörü ve bazı durumlarda Poisson oranı ν elde edilir . Bu, polimerlerin (yaşlanmaya maruz kalan) ve kullanım durumlarının (camsı, lastiksi veya amorf) incelenmesi için özellikle gereklidir.

Çok yumuşak malzemeler söz konusu olduğunda, döner sistemler (iki diskli) kullanmak mümkündür ve artık doğrusal değildir. Ayrıca bkz . Reometre .

Fiziko-kimyasal analizler

Radyasyon-madde etkileşimi

Radyasyon-madde etkileşimini kullanan ana teknikler şunlardır:

mikroskopi:
- Taramalı elektron mikroskobu (SEM): Elektron-madde etkileşimleri prensibine dayanan bir elektron mikroskobu tekniğidir,
- transmisyon elektron mikroskobu (TEM): İnce bir numune , esas olarak kırınım modelini elde etmek için bir elektron ışınıyla bombardımana tutulur ,
- optik mikroskop : mikroskobik ölçekte basit ve geleneksel gözlem,
- iyonik alan etkisi mikroskobu ,
- tünelleme mikroskobu ,
- yerel prob mikroskobu ,
- atomik kuvvet mikroskobu (AFM);
X ışınları :
- X ışını kırınımı ,
- enerji dağılım analizi (EDS veya EDX),
- dağınık dalga boyu analizi (WDS veya WDX),
- X floresansı ,
- küçük açılı x-ışını saçılması (SAXS),
- enerji kaybı spektroskopisi (EELS),
- X fotoelektron spektrometresi (XPS),
- Auger elektron spektroskopisi (AES),
- radyografi ;
optik radyasyon:
- ultraviyole görünür spektroskopi (UV-vis),
- Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (İngilizce IRTF veya FTIR),
- termolüminesans ,
- fotolüminesans ;
nötron yarıçapı :
- nötron kırınımı ,
- küçük açılı nötron kırınımı (SANS),
- neutronography ,
- nötron aktivasyonu ;
kütle spektroskopisi :
- ikincil iyon kütle spektrometresi (SIMS);
NMR spektroskopisi .

Isı analizi

Termodinamiği içeren teknikler, diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) ve termogravimetrik analizi (ATG) içerir. Ayrıca bkz. Termomekanik Analiz (TMA).

Tahribatsız test

Çoğu karakterizasyon tekniğinin yıkıcı olduğu söylenir çünkü testin sonunda malzeme hasar görür. Ayrıca , malzemeyi bozmayan tahribatsız muayene teknikleri de vardır.