Nanoindentation

در دو دهه اخیر علاقه قابل توجهی به توصیف مکانیکی سیستم‌های لایه نازک و حجم‌های کم مواد با استفاده از آزمون‌های فرورفتگی حسگر عمق وجود داشته است. معمولاً هدف اصلی چنین آزمایشی بدست آوردن مقادیری برای مدول الاستیک و سختی ماده نمونه از خوانش های تجربی بار فرورفتگی و عمق نفوذ است. اما خواص دیگری مانند تنش پسماند، چقرمگی شکست و رفتار ویسکوالاستیک نیز ممکن است اندازه‌گیری شوند. تکنیک فرورفتگی را می توان هم بر روی مواد شکننده و هم بر روی مواد انعطاف پذیر استفاده کرد، جایی که آزمایش های معمول ممکن است منجر به شکستگی زودرس نمونه شود. نیروهای درگیر معمولاً در محدوده میلی‌نیوتون هستند و با تفکیک پذیری چند نانونیوتن اندازه‌گیری می‌شوند در حالی که عمق نفوذ به ترتیب نانومتر است، از این رو اصطلاح \"nanoidentation\" نامیده می‌شود.

این نسخه جدید Nanoindentation شامل:

* فصل اختصاصی در مورد لایه های نازک است

* مطالب جدید در مورد پویا تجزیه و تحلیل و خزش

* گزارش های تحقیقات اخیر

* سه ضمیمه جدید در مورد برازش حداقل مربعات غیرخطی، سؤالات متداول، و مشخصات یک ابزار نانو تورفتگی.

Nanoindentation ویرایش دوم برای کسانی در نظر گرفته شده است که برای اولین بار وارد این حوزه می شوند و به عنوان مرجعی برای کسانی که قبلاً با این تکنیک آشنا هستند، در نظر گرفته شده است.

درباره نویسنده:

Anthony C. Fischer-Cripps, Ph.D. رهبر پروژه برای مکانیک سطح، مخابرات و فیزیک صنعتی در سازمان تحقیقات علمی و صنعتی مشترک المنافع در لیندفیلد، سیدنی، استرالیا است.

There has been considerable interest in the last two decades in the mechanical characterisation of thin film systems and small volumes of material using depth-sensing indentation tests. Usually, the principal goal of such testing is to obtain values for elastic modulus and hardness of the specimen material from experimental readings of indenter load and depth of penetration. But other properties such as residual stress, fracture toughness, and visco-elastic behavior may also be measured. The indentation technique can be used on both brittle and ductile materials where conventional testing may result in premature specimen fracture. The forces involved are usually in the millinewton range and measured with a resolution of a few nanonewtons while the depths of penetration are in the order of nanometres, hence the term "nanoindentation".

This new edition of Nanoindentation includes:

* A dedicated chapter on thin films

* New material on dynamic analysis and creep

* Accounts of recent research

* Three new appendices on nonlinear least squares fitting, frequently asked questions, and specifications for a nanoindentation instrument.

Nanoindentation Second Edition is intended for those who are entering the field for the first time and to act as a reference for those already conversant with the technique.

About the Author:

Anthony C. Fischer-Cripps, Ph.D. is the Project Leader for Surface Mechanics, Telecommunications & Industrial Physics at Commonwealth Scientific & Industrial Research Organization in Lindfield, Sydney, Australia.