粒度分析

局部力学性能在决定薄膜和涂层的寿命和性能方面起着重要作用。因此，在相关环境和操作条件下了解和监测这些力学性能对于确保一致、可靠的工程性能和提高产品生存至关重要。

纳米压痕和基于微压痕的技术-具有高度精确的原位测试定位和专利模型，用于去除基体效应-允许对模量、硬度、断裂韧性、蠕变、应力松弛、以及在一定的环境条件下，薄膜和涂层系统局部区域的粘弹性特性。此外，高精度的现场压痕测试可以真正观察小体积和细微的表面变形，降低热漂移的敏感性，即使在极端和技术要求很高的操作条件下。

高精度的局部摩擦学测试可以生成关于薄膜和涂层系统的变形和失效机制的关键信息，这些数据对提高最终产品性能和生产效率至关重要。这使得通过划痕测试的纳米到微尺度摩擦学表征对于新型薄膜和涂层技术的流线型开发、优化和实施至关重要。纳米划痕和微米级别的划痕测试可以实现局部摩擦学性能的高精度定量测量，包括摩擦系数和磨损率，以及涂层/基体界面附着力、临界划痕力、临界载荷和分层力。先进的纳米划痕技术和技术不仅能够发现造成损害或故障的条件;定义测试协议，在规定的正常载荷下反复划伤样品表面，也可以进行往复磨损测试。

这种在刮痕加载条件下原位对材料进行高精度性能评估的方法也有助于对薄膜和涂层性能关系的重要理解，并使研究人员能够全面了解薄膜和涂层内部的微观结构和界面特征，以推动增强涂层的整体性能。

成功地将超薄(<50nm)和薄膜(50nm至500nm)集成到可用产品中需要精确可靠地测量只有几个原子层厚的薄膜的机械、摩擦学和界面性能。然而，关于压痕和划痕深度允许的普遍准则可能是具有挑战性的执行，特别是当薄膜厚度低于200纳米。

纳米压痕和纳米划痕测试为直接和连续测量新型超薄薄膜和薄膜的临界力学和摩擦学性能提供了理想的手段。在这些情况下，刚度、深度、荷载剖面、屈服强度和固有弹性模量的表征，以及在相关环境和操作条件下的细微分层开始的检测，几乎可以立即计算出来。此外，这些技术和技术使力灵敏度、位移灵敏度和控制算法能够精确定量测量超薄膜的随时间和温度变化的力学性能。