纳米压痕-测量参数及其对结果的影响

纳米压痕是一种利用仪器压痕技术测量小体积材料力学性能的方法。欧洲杯足球竞彩弹性模量，硬度，断裂韧性，蠕变和动态性能，如存储和损失模量可以测量。在本文和后续文章中，我们将探讨纳米压痕仪用户所欧洲杯猜球平台面临的一些问题。我们的目的是教育和告知这类设备的潜在用户，什么可以测量，什么因素会影响得到的结果。2020欧洲杯下注官网

图1所示。费雪-克里普斯实验室的IBIS纳米压痕系统。

选择合适的负载用于纳米压痕测量

在纳米压痕测量中，选择合适的试样载荷是必不可少的步骤。选择的最大载荷决定了压头进入表面的深度。如果负载过高，那么压头可能会穿透得太远——这是测试薄膜时的一个严重问题，因为测试结果将受到衬底性能的影响。另一方面，如果载荷过低，则结果会受到试件表面粗糙度的影响。与载荷选择相关联的是压头的几何形状。对于尖头压头，在低载荷时，应使用尽可能锋利的尖头，以便在尽可能浅的深度处形成充分发育的塑性区。对于球锥压头，大半径压头可能需要很高的负载。

选择最大负荷，获得可靠结果

纳米压痕试验中最大载荷的选择取决于试样的性质(是否是薄膜、厚聚合物涂层、大块钢、陶瓷等)。如果需要低负荷，比如从50 mN到1 mN，那么为了获得可靠的结果，必须考虑仪器和试件的响应的某些方面。

小费锐利度的重要性

如果测试的目的是测量弹性模量，那么所需要的只是一个“干净的”荷载位移曲线和一个准确的面积函数。实际的尖端锐度是无关紧要的，尽管一个更尖锐的尖端提供更多的“深度”，因此更好的信噪比。如果试验的目的是测量硬度，那么在低载荷下，需要尽可能锋利的尖端，以获得充分发展的塑性区。应该记住，该仪器实际测量的是平均接触压力，只有当塑性区完全形成且平均接触压力已成为常数时，平均接触压力才能等同于硬度。在这两种情况下，在低负荷下测量E和H需要尽可能最好的表面——用于计算这些量的方程假设原子平坦的表面，任何与穿透深度有关的表面粗糙度都会导致结果分散。

图2。对于钝压头和尖压头，硬度H作为在硬薄膜上穿透深度的函数。

在低负载下进行测量

为了在低负荷下获得数据，实验室条件必须在机械/声学噪声和温度稳定性方面尽可能稳定。还必须安排测试参数，以便在尽可能短的时间内收集尽可能多的数据，从而使接触处的任何热膨胀或收缩的影响保持在最低限度。

影响硬度值的因素

对于穿透深度小于50纳米的任何纳米压痕仪器，都要警惕其结果。尖端的锐度、表面条件和试样材料的性质(特别是E/H的比值)对报告的H值有非常显著的影响。

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这些信息已经从费舍尔-克里普斯实验室提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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