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对于薄覆盖层的硬度测试,传统方法是根据标准GB/T 9701-1988是比较老的(1988年)使用传统显微硬度计的测试方法从侧面进行薄膜硬度的测试,目的是从侧面避开基材对薄膜的影响。该方法有一定的局限性,标准中明确规定该方法要求覆盖层必须具有足够的厚度。当膜很薄时对于传统显微硬度计来说,会有以下影响: - 精确定位测量点(压入点与观察点的偏差),避免压入点压出薄膜范围,或太靠近边缘影响区扩展到基材; - 控制合适的载荷,载荷太大会有膜剥落的影响,以及较大压痕的侧面影响区也会扩展到侧面基材,导致测量结果偏差; - 光学测量压痕对角线尺寸,对于小载荷小压痕测试的情况下,光学方法测量而导致的误差; 而纳米压痕是目前最直接最精确测量涂镀层或薄膜硬度的测试方法,国际标准ISO14577和国标GBT21838是目前专门针对仪器化压痕法测量涂镀层和膜硬度的标准,这种测试手段也突破了显微硬度计的测量限制,无需光学测量压痕尺寸,不因压痕过小导致测量误差,且能实时掌握压入深度等参数,对于不同膜厚控制不同的载荷和压入深度以保证避免基材的影响。传统的显微硬度计因无法做到这些所以只能采用侧面测试的方法。 对于菲希尔的纳米压痕仪,无论是侧面还是正面都可以满足测试要求,而对于大部分致密覆盖层而言,纳米压痕仪直接从正面测量即可。菲希尔的设备是完全按照ISO14577标准设计的,且菲希尔本身也是制定该标准的成员之一, 对于涂镀层或薄膜的硬度测试的标准要求更为熟知。菲希尔设备最低载荷能达到5μN(0.005mN),对于1μm甚至更薄的薄层也能测试其硬度等其它力学参量。 |
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本帖最后由 gemini4545 于 2016-7-8 15:41 编辑 相比较传统显微硬度计的优势: 更小更精确的载荷和压入深度控制,达到nN和pm级别,保证压痕不受基材影响,更不会穿透薄膜或涂层; 无需光学测量压痕大小,不因压痕过小导致人为的不可避免的测量误差; 测量结果不只提供硬度值,还可提供其他力学性能参数,如弹性模量、蠕变量、松弛量等; 可同时反映被测材料的弹性变形性能和塑性变形性能; 一次测量即可获得不同深度的硬度值等力学参量信息; 可测参数: 一次测量即可获得以下28种性能参数
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