研究人員超小型測試技術測量鎢塗層

日本東北大學的研究人員成功地使用超小型測試技術（USTTs）來測量鐵素體鋼的鎢塗層。金屬塗層可以保護結構材料免受惡劣環境的影響。它對於諸如燃氣輪機（其部件可能達到高溫）或核聚變反應堆的第一道牆來說是至關重要的。然而，塗層的有限厚度和脆性使其難以測量塗層材料的介面結合強度。

聚焦離子束（FIB）和納米壓痕技術已經實現了超小型測試技術，可以評估小區域的機械性能。然而，還需要進一步研究超小測試技術在測量異種結合材料和塗層材料方面的適用性。

現在，一個研究小組採用了USTTs來測試塗在鐵素體鋼上的0.2毫米的鎢箔的介面結合強度。該小組包括東北大學的Xiangyu Wu和Ryuta Kasada教授，他們使用了微拉伸試驗和微剪切壓縮試驗。其研究發表在《材料科學與工程A》雜誌上。

該小組利用其成員之一--熊本大學的Kazuyuki Hokamoto--開發的水下爆炸粘合方法，將0.2毫米厚的鎢箔塗在鐵素體鋼上。在此基礎上，研究人員使用FIB製備了微米級的壓縮試樣。然後通過微型剪切壓縮試驗檢查這些試樣，以獲得負載-位移曲線。當剪切變形減少到1μm2時，剪切強度比鎢塗層的要高。

"我們的結果顯示，超小型測試技術成功地測量了脆性鎢的真實介面剪切強度和鋼接頭，" Kasada說。"我們希望USTTs可以應用于測量各種塗層材料的粘合強度，為工業部件中使用的多材料技術的安全應用做出貢獻。"