NudgeInspect cung cấp dịch vụ Nanoindentation (Nano-Indent), một phương pháp quasi-static trong phân tích cơ học ở quy mô nano (nanomechanical analysis), được sử dụng để:

• Đo độ cứng (hardness) và mô đun đàn hồi giảm (reduced elastic modulus) của các mẫu rắn.

• Đánh giá hiệu quả các lớp phủ mỏng (thin film coatings) và vật liệu đa lớp.

Nanoindentation là công cụ lý tưởng để:

• Phân tích cơ học ở quy mô nano

• So sánh đặc tính cơ học của màng mỏng và vật liệu nền

• Nghiên cứu vật liệu tiên tiến, multilayer coatings, và ứng dụng điện tử/điện tử tiên tiến

• Đo lường nhanh chóng (Quick measurement) – Tiết kiệm thời gian và tăng hiệu suất phân tích.

• Đa dạng đặc tính cơ học – Có thể truy xuất nhiều thông số cơ học thông qua phân tích tính toán (computational analysis).

• Thử nghiệm độ cứng cho lớp phủ mỏng – Hiệu quả với các màng dày ≥ 10 nm.

• Chuẩn bị mẫu tối thiểu – Giảm thiểu công đoạn trước khi đo, giữ nguyên trạng mẫu.

• Phá hủy mẫu (Destructive) – Quá trình đo có thể làm tổn hại bề mặt.

• Hiệu quả nhất với mẫu tuyến tính, đẳng hướng (linear, isotropic) – Các mẫu phi tuyến hoặc dị hướng có thể gây sai số.

• Vật liệu mềm và keo dán – Có thể làm sai lệch kết quả đo.

• Khó diễn giải với màng mỏng < 100 nm hoặc bề mặt nhám – Dữ liệu có thể không chính xác khi màng quá mỏng hoặc bề mặt không đồng đều.

Anton Paar UNHT3 Ultra Nanoindentation Tester

• Multiple Nanomechanical Testing Heads:

  • UNHT3: Ultra Nanoindentation Tester
    Normal Load Range: 10 μN to 100 mN

  • NST3: Nano-scratch Tester
    Normal Load Range: 10 mN to 1 N

• Depth Range: 10 nm to 100 μm

• Acoustic enclosure with anti-vibration table

• Heated stage

• Integrated optical video microscopes for synchronized panoramic imaging during force measurement

• Long-term thermal stability for elevated-temperature analysis

Để thực hiện phép đo nanoindentation, một đầu tip indenter (thường làm bằng kim cương – cứng hơn nhiều so với mẫu) được ấn vào bề mặt mẫu.

Quy trình đo:

1. Áp lực lên tip được tăng dần cho đến khi xâm nhập bề mặt đến một điểm dừng do người dùng định trước.

2. Duy trì lực trong một khoảng thời gian cài sẵn.

3. Giảm lực và rút tip ra khỏi bề mặt.

Trong quá trình ấn và rút tip, hệ thống đo đường cong lực – độ dịch chuyển (force vs. displacement curve).

• Độ cứng (Hardness) và mô đun đàn hồi (Modulus) được tính ngay lập tức bởi thiết bị.

• Thường thực hiện một mảng các indent để đảm bảo thống kê đáng tin cậy và loại bỏ các điểm đo ngoại lệ do bụi bề mặt hoặc tạp chất.

• Độ cứng (Hardness) được xác định bằng tỷ lệ lực tối đa / diện tích đầu tip.

• Mô đun đàn hồi (Modulus) được tính bằng phép fit đường cong khi rút lực (unload-curve) theo độ dốc tuyến tính.