淺析纏繞膜納米壓痕法的測量

納米壓痕法是一種纏繞膜廠家較為常用的楊氏模量的測量方法，近年來主要應用在小尺寸材料機械性質的測量上。納米壓痕法的基本原理主要是通過連續測控作用在壓頭上的位移和載荷，得到相應的載荷一位移曲線，通過對曲線、數據的分析得到材料的楊氏模量、硬度等力學的參量。納米壓痕法的優點是測試精度高，載荷及位移的分率可以達到納牛以及納米量級，從而實現微結構材料力學特性的表征。納米壓痕法按壓力加載方式的不同可以分為兩種:普通加載一卸載方法與連續剛度測量(CS.M)方法。

普通加載一卸載方法是指通過單次加載卸載得到卸載處的接觸剛度，可以得到較大載荷以及較大壓入深處的楊氏模量。而CSM方法能通過連續測量加載中的剛度值，得到硬度及彈性模量隨壓入深處變化的曲線，然后通過分析曲線得到材料的楊氏模量。相比而言，普通加載一卸載方法得到的數據不夠完整，再加上纏繞膜材料受到基質影響較大，測量起來偏差很大;而CS.M方法則越適合微結構材料或者纏繞膜材料的測量，可以通過測得的一系列數據并繪制出載荷一位移曲線，纏繞膜廠家通過載荷一位移曲線判斷纏繞膜材料的力學特性在多大的壓入深處時開始受到基底的影響，從而準確地測量纏繞膜的真實力學性能，故近年來CSM方法的應用較多，并且發展也相當快。

納米壓痕法是一種牢靠的測量纏繞膜楊氏模量的技術，它對于試樣無特定要求，對試樣幾何尺寸的精度要求較低，操作相對簡單，原理易懂并且可重復性高，因此在纏繞膜的楊氏模量測量上獲得了廣泛的應用。但是其局限性在于基質效應及尺寸效應對其測量的結果影響較大，而且下壓過程容易出現不均勻并且出現裂紋，以及出現試樣容易損壞等問題，這都是限制壓痕法得到進一步應用的實踐問題。