Met een dieptegevoelige hardheidsmeting of nano-indentatie worden de mechanische eigenschappen van materialen, in het bijzonder van dunne deklagen, bepaald.
Bij een conventionele, operatorafhankelijke, indentatiemeting meet men de grootte van de indentatieafdruk post factum. Bij de geïnstrumenteerde hardheidsmeting daarentegen worden de belasting en de indringdiepte continu real time geregistreerd. Dit geeft een zogenaamde indentatiehysteresiscurve. Zo kan niet alleen de hardheid, maar tevens de elasticiteitsmodulus (young’s modulus) van het materiaal bepaald worden. De interpretatie en analyse van de indentatiecurve gebeurt volgens een methode voorgesteld door Oliver and Pharr [W.C. Oliver and G.M. Pharr; J. Mater. Res., 7 (1992), 1564]. De data worden gecorrigeerd voor de afwijking van de ideale indentergeometrie van de diamant en de eindige starheid van het instrument zelf. De resolutie van deze methode is van de grootteorde van 10 µN in kracht en 1 nm in verplaatsing, wat het mogelijk maakt om de mechanische eigenschappen van het submicrongebied van het materiaaloppervlak te bestuderen. In het bijzonder voor dunne filmen en deklagen is dit belangrijk, omdat zo de invloed van het substraat kan geminimaliseerd worden.
Toepassingen
- Bepaling van de hardheid van dunne deklagen
- Bepaling van de E-modulus van dunne deklagen
- Bepaling van de mechanische eigenschappen van oppervlakken
Apparatuur
- NanoTest 550 van Micro Materials Ltd
