主要应用

硬度和模量测量（基于Oliver-Pharr模型）

材料的力学性能表征在薄膜的工艺控制和制造过程中表征力学性能发挥着至关重要的作用，其中包括汽车行业的涂层质量，以及半导体制造中的前道和后道工艺控制等。

G200X纳米压痕仪能够测量从超软凝胶到硬质涂层的各种材料的硬度和模量。对这些特性进行快速评估可以为生产线提供可靠的品质控制及保障。

快速压痕力学性能成像

对于包括复合材料在内的许多材料而言，不同区域之间的力学性能可能会有很大差异。G200X系统在X和Y轴方向上各提供100毫米的样品台移动范围，在Z轴方向上提供25毫米的移动范围，在大面积样本区域下轻松表征不同厚度、宽度、长度的样本。可选的NanoBlitz表面形貌和断层扫描软件能快速生成任何测量力学性能的彩色图。

ISO 14577硬度测试

Nano Indenter G200X包括一个预编程的ISO 14577测试方法，可根据ISO 14577标准测量材料的硬度。该测试方法可自动测量和报告杨氏模量、纳米压痕硬度、维氏硬度和归一化的压痕功。

界面附着力测量

薄膜与基底的剥离通常是由于沉积过程中的内应力导致的储存弹性能量引起的。 界面附着力测量对于帮助用户了解薄膜失效模式而言至关重要。Nano Indenter G200系统能够通过划痕模式获得膜层开裂的初始载荷，测量黏附特性以及多层薄膜的残余应力性能。

断裂韧性测量

断裂韧性指在平面应变条件下应力强度因子发生突然性失效的临界值。低断裂韧性值意味着样品预先存在缺陷。使用刚度成像法可轻松通过纳米压痕仪获得断裂韧性。（刚度成像测量需要连续刚度测量，DCM以及NanoVision选件。）

粘弹性能

聚合物是结构异常复杂的材料，其力学性能易受化学特性、加工工艺和热力学过程的影响。具体而言，力学性能由母链的类型和长度、支化、交联、应变、温度和频率等因素决定，而他们通常是相互关联的。应在相关环境中对聚合物样本进行力学测试，为聚合物设计参数决策提供有用的数据信息。纳米压痕测试所需样本尺寸小，制作简单，更容易进行这种特定环境的测量。Nano Indenter G200X系统在压头与材料充分接触的同时可激发压头的高频振动来测量聚合物样品的复模量和粘弹性。

扫描成像扫描探针显微镜（3D成像）

Nano Indenter G200X系统有两种扫描探针显微成像方式，可用于表征压痕的裂纹长度，和测量设计应用中的断裂韧性。断裂韧性指含有裂缝的缺陷材料防止断裂扩展的能力。Nano Indenter G200X的压电样品台具有高定位精度的NanoVision选件，可提供高达1nm步进的编码器分辨率，最大扫描尺寸为100µm x 100µm。Survey Scanning软件选件将X/Y运动系统与InView软件相结合，可提供500µm x 500µm的最大扫描尺寸。NanoVision样品台和Survey Scanning选件均需要对样品的精确区域进行纳米压痕测试和断裂韧性计算。

定量划痕和摩擦磨损测试

涂层和薄膜要经受多种工艺流程，例如化学机械抛光(CMP)和引线键合，这会考验这些薄膜的强度及其与衬底的附着力。对这些材料来说，重要的是在这些流程中抵抗塑性形变，并保持完好而不从衬底上剥离。理想情况下，电介质材料应具有较高的硬度和弹性模量，这将有助于其在经历制造流程时有效抵抗外界影响。

高温纳米压痕测试

高温纳米压痕对于表征热应力作用下的材料性能至关重要，在定量研究热机械加工过程中的失效机理时更是如此。在不同温度下进行力学测试，不仅可以研究材料受热时的性能变化，还可以量化研究材料的塑性转变，这在纳米尺度上并非易事。