仪器化压入能告诉您什么
硬度和刚度决定了材料抵抗划伤、磨损、变形和接触损伤的能力。仪器化压入可以在真正关键的尺度上同时测量两者：薄膜、涂层、单个晶粒、聚合物表面、生物组织。由于整个过程都记录载荷和深度，每个压痕还能反映弹性回复、保载期间的蠕变，以及开裂或突进（pop-in）等现象。
测试原理
- 压头接近表面并检测接触。
- 载荷以受控速率增加到设定的最大值，独立的深度传感器全程记录压入深度。
- 保持载荷（通常是为了让蠕变趋于稳定），然后在继续记录深度的同时卸载。
- 软件分析卸载曲线，得到接触刚度和接触深度，进而计算压入硬度和弹性模量。
在阵列上重复测试即可得到性能分布图。凭借 0.2 µm 的定位精度，NANOVEA 的快速成像研究在 0.20 mm² 内布置了 625 个压痕，揭示了陶瓷中的晶粒和孔隙。
纳米与微米集于一台系统
NANOVEA 力学性能测试仪可配置纳米和微米载荷模块，合计覆盖五个数量级的载荷。纳米模块在 mN 级载荷下测量薄膜、软材料和单个物相。微米模块可替代传统显微硬度计：一个模块覆盖 0.3 g 至 2 kg 或 6 g 至 40 kg。NANOVEA 的微米模块研究在 CB500 上对钢进行了 0.03 N 至 200 N 的维氏压痕。
测量结构为何重要
载荷垂直施加，没有可能引入横向运动或柔度的悬臂或支点，并由独立于执行器的载荷传感器测量。深度由电容式传感器测量。两个传感器构成真正的闭环反馈，因此即使材料发生蠕变，设定的载荷也确实施加在样品上。
压头几何形状
- Berkovich： 纳米压痕的标准压头；三个面交于一点，在浅深度下仍保持尖锐。
- 维氏： 四棱锥，用于与传统硬度计可比的显微硬度。
- 努氏： 细长形状，压痕较浅，适合薄层和各向异性测量。
- 锥形与球形： 用于软材料和应力-应变研究，在这些研究中，从弹性接触到塑性接触的渐进过渡很有价值。
在使用条件下测试
硬度和模量会随温度、湿度和浸没而变化，聚合物尤为明显。NANOVEA 的湿度控制研究测得，当相对湿度从 25% 升至 75% 时，聚合物薄膜的硬度从约 0.60 GPa 降至 0.31 GPa，蠕变深度随之增加。借助环境模块，同样的测量可在高温、低温、潮湿、浸没或真空条件下进行。
