什么是納米壓痕測(cè)試？其應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

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杭州博測(cè)材料科技有限公司2025-11-25

納米壓痕測(cè)試，也稱為儀器化壓痕測(cè)試或深度 sensing 壓痕測(cè)試，是一種通過(guò)測(cè)量壓頭在加載和卸載過(guò)程中載荷與壓入深度的關(guān)系，來(lái)在納米尺度上確定材料力學(xué)性能的微損測(cè)試方法。它的**特點(diǎn)是：無(wú)需成像：傳統(tǒng)的顯微硬度測(cè)試需要光學(xué)顯微鏡測(cè)量殘留壓痕的尺寸，而納米壓痕通過(guò)高精度的載荷和位移傳感器直接計(jì)算力學(xué)參數(shù)，無(wú)需對(duì)壓痕進(jìn)行成像。超高分辨率：載荷分辨率可達(dá)納牛（nN）量級(jí)，位移分辨率可達(dá)亞納米（?）量級(jí)。可測(cè)多種性能：不僅可以測(cè)量硬度，還可以測(cè)量彈性模量、蠕變、應(yīng)力-應(yīng)變曲線、斷裂韌性等。微小區(qū)域測(cè)試：非常適合測(cè)量薄膜、涂層、表面改性層、微觀相、生物材料等微小體積的力學(xué)性能。納米壓痕技術(shù)的應(yīng)用非常***，主要包括：薄膜與涂層：測(cè)量硬質(zhì)涂層（如TiN, DLC）、軟薄膜（如聚合物涂層）的硬度和模量，評(píng)估其結(jié)合性能和耐久性。材料微觀相：研究復(fù)合材料中不同相（如金屬基復(fù)合材料中的增強(qiáng)顆粒）、焊接接頭不同區(qū)域、合金中析出相的局部力學(xué)性能。生物材料：測(cè)量骨骼、牙齒、單個(gè)細(xì)胞、生物薄膜的力學(xué)性能，這對(duì)于理解生物力學(xué)和開(kāi)發(fā)仿生材料至關(guān)重要。微小器件：評(píng)估MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）、半導(dǎo)體芯片中材料的力學(xué)性能。材料科學(xué)基礎(chǔ)研究：研究尺寸效應(yīng)、蠕變、塑性變形起始、相變等。