Наноиндентор

Наноиндентор (англ. Nanoindenter) – твердый предмет определенной геометрической формы (шар, конус, пирамида) и размеров, вдавливаемый в поверхность исследуемого материала под действием заданной нагрузки или собственного веса для измерения твердости, предела текучести, модуля упругости и других свойств материала в процессе индентирования. Индентирование производится вдавливанием в изучаемый образец индентора, обладающего известными механическими свойствами (формой, модулем упругости и т.д.), с заданным усилием. Далее либо исследуется форма и размер пятна контакта, либо строится кривая зависимости положения индентора от нагрузки. Инденторы отличаются друг от друга формой наконечника. В основном, для индентирования применяются наконечники конической, пирамидальной, сферической, цилиндрической и клиновидной формы. Отдельно следует выделить кубический индентор, имеющий форму трёхгранной пирамиды с прямым углом между рёбрами, и индентор Берковича, применяемый при стандартных испытаниях материалов на микротвёдость, твёрдость при царапании, предел текучести и т.д. Наконечник индентора обычно изготавливается из алмаза, сапфира или твердого сплава. При его изготовлении требуется очень высокая точность, в настоящее время обеспечиваемая лишь лазерным гониометром. Оборудование для наноиндентирования требует высочайшей точности изготовления и настройки. Проведение испытаний подразумевает полную изоляцию материалов, так как малейшие температурные и атмосферные флуктуации способны сильно исказить результаты. Наноиндентирование обычно применяется там, где необходимо исследовать малые объёмы вещества: тонкие плёнки и покрытия, микро- и наноструктуры. Помимо этого, специально выдавливая зондом атомно-силового микроскопа нанометровые углубления на какой-либо поверхности, можно получать микроизображения определенного рисунка. Такой процесс называется наночеканкой. Например, нанося на поверхность полимера высокоупорядоченные массивы нанометровых ямок, создают устройства хранения информации нового поколения, так называемую нанопамять.

Индентор Берковича

Индентор Викерса

Тезаурус

Наноиндентор (Nanoindenter)

Тематический раздел (поле):  Наноэлектроника, Наноинженерия, Метрология и стандартизация

Функциональный разряд:  Объект

Аскрипторы:  Индентор Викерса; индентор Берковича

Отношения иерархические (род-вид):  Наноиндентор → Наноиндентирование → Локальная модификация и стабилизация наноструктур → Получение, диагностика и сертификация наноразмерных систем → Нанотехнологии

Отношения ассоциативные:  Наноиндентор ~ Индентирование при ползучести, Индентирование при релаксации, Наноиндентирование, Царапание на микро-/наномасштабном уровне, Наночеканка

Литература по теме:

1. W.C. Oliver and G.M. Pharr. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology. J. Mater. Res. 19 (2004), 3.
2. Fischer-Cripps, A.C. Nanoindentation. (Springer: New York), 2004.
3. Y.-T. Cheng, C.-M. Cheng, Scaling, dimensional analysis, and indentation measurements, Mater. Sci. Eng. R, 44 (2004), 91.
4. J. Malzbender, J.M.J. den Toonder, A.R. Balkenende, G. de With, A Methodology to Determine the Mechanical Properties of Thin Films, with Application to Nano-Particle Filled Methyltrimethoxysilane Sol-Gel Coatings,Mater. Sci. Eng. Reports 36 (2002).
5. Игнатович С.Р. и др. Определение микромеханических характеристик поверхности материалов с использованием наноиндентометра "Микрон-гамма" // Вестник Харьковского национальногоавтомобильно-дорожного университета - 42, 2008 - C. 86 – 90.
6. Физические основы прочности и пластичности / Миркин Л.И. М., Изд. МГУ, 1969.
7. Статья Nanoindenter из Wikipedia, свободной энциклопедии. Доступно под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike.