納米壓痕已被證明是實用和有效的小體積機械測試方法之一,成功應(yīng)用于各種材料。生物納米壓痕儀的基本功能是對材料的硬度、彈性模量、斷裂韌性、蠕變、摩擦、磨損性能等進行測定,設(shè)計的材料幾乎涵蓋所以的材料研究領(lǐng)域,比較典型的包括薄膜和納米材料、半導(dǎo)體材料、金屬材料、*功能材料、生物材料等。隨著應(yīng)用研究工作的深入,通過再壓痕/劃痕測試儀器的基礎(chǔ)上改造、增添新的測試模塊,儀器的功能不斷得到拓展,現(xiàn)在壓痕/劃痕測試儀還可以開展材料的參與應(yīng)力測量、沖擊壓痕測試、微懸梁臂等期間剛度系數(shù)測量、為拉伸。壓縮測試、耦合高溫、電場、濕潤環(huán)境、多物理場等的測試以及微結(jié)構(gòu)表面加工等。
(1)試樣制備簡單。納米壓痕儀測試一般對試樣表面粗糙度有特殊要求,對被測試樣的形狀尺寸并無特殊要求,壓入深度在微納米尺度,是一種無損測試方法。
?。?)測量分辨力高。吉大納米壓痕儀位移分辨率達到0.05nm,力學(xué)分辨率100nN。瑞士的設(shè)備力學(xué)分辨率0.5nN,位移分辨率0.05nm。
(3)操作方便。利用載荷-深度曲線,可直接換算得到接觸面積,無需對殘余壓痕面積進行測定。
?。?)測試內(nèi)容豐富。利用納米壓痕儀測試不僅可以獲得硬度、彈性模量,還可以獲得塑性參數(shù)、斷裂參數(shù)、黏彈參數(shù)等。
(5)生物納米壓痕儀應(yīng)用范圍廣??蓮V泛應(yīng)用于金屬、陶瓷、薄膜材料、復(fù)合材料、生物材料、特殊功能材料、微機電系統(tǒng)中微構(gòu)件等眾多材料和結(jié)構(gòu)的力學(xué)測試。