納米壓痕又稱微壓入法，主要用于測量硬質(zhì)膜和耐磨薄鍍層的硬度。納米壓痕技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一種硬度測試新方法。納米壓痕技術(shù)除開硬度值外，還可以得到如彈性模量、屈服強(qiáng)度、塑性形變阻力等力學(xué)性能數(shù)據(jù)。
納米壓痕技術(shù)主要用于測量硬質(zhì)膜層和極薄的表面強(qiáng)化層等復(fù)合材料在不用分離薄膜與基體材料的情況下直接測得薄膜材料的硬度、彈性模量等數(shù)據(jù)。納米壓痕技術(shù)的應(yīng)用在微電子科學(xué)、表面噴涂、磁記錄以及薄膜材料加工等相關(guān)的材料科學(xué)領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
硬度H主要由塑性形變決定，可以代表塑性形變抗力，這與傳統(tǒng)硬度測量相同。大壓入量hmax應(yīng)小于膜層厚度的1/10，以便盡量減小基體影響。應(yīng)注意區(qū)分微壓入法與傳統(tǒng)硬度的區(qū)別．對于以塑性變形起主要作用的過程，兩種定義給出類似的結(jié)果。但是以彈性變形為主的接觸過程，兩種定義將給出*不同的硬度。因?yàn)橐约儚椥越佑|為主的過程，其卸載后，剩余接觸面積非常小，按傳統(tǒng)定義將導(dǎo)致硬度無窮大。
為了從載荷一位移數(shù)據(jù)計算出硬度和彈性模量，必須準(zhǔn)確地知道彈性接觸韌度和接觸面積，納米壓痕與傳統(tǒng)硬度測試的根本區(qū)別就是納米壓痕非常小，壓入深度非常淺，只能通過經(jīng)驗(yàn)公式推算出接觸面積，而傳統(tǒng)方法是在卸除載荷后測量壓痕參數(shù)獲得。
目前，被廣泛用來確定接觸面積的方法被稱為Oliver-Pharr方法，該方法是通過將卸載曲線頂部的載荷與位移關(guān)系，擬合為一指數(shù)關(guān)系公式，并通過高精密儀器來完成所有的測試并通過計算機(jī)得知測試結(jié)果。