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，对这些机械性能的了解和监测对于确保一致、可靠的工程性能和提高产品的生存能力至关重要。

纳米压痕和微压痕技术-具有高度精确的原位测试定位和去除基体效应的专利模型-允许内在定量测量模量、硬度、断裂韧性、蠕变、应力松弛、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，高精度的原位压痕测试可以真实地观察小体积和细微的表面变形，降低了对热漂移的敏感性，即使在极端和技术要求苛刻的操作条件下。

高精度的局部摩擦学测试可以生成关于薄膜和涂层系统变形和失效机制的关键信息，从而获得对提高最终产品性能和生产效率至关重要的数据。这使得通过划痕测试进行纳米到微尺度的摩擦学表征对于新型薄膜和涂层技术的精简开发、优化和实施至关重要。纳米划痕和微米尺度划痕测试允许对局部摩擦学性能进行高精度定量测量，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;用定义的正常载荷对样品表面进行反复划伤的测试方案也可以实现往复磨损测试。

这种类型的材料在刮擦载荷条件下的原位高精度性能评估，也建立了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。

将超薄(<50nm)和薄膜(50nm至500nm)成功集成到可用的产品中，需要能够精确可靠地测量只有几层原子层厚度的薄膜的机械、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执行起来具有挑战性，特别是当薄膜厚度低于200 nm时。

纳米压痕和纳米划痕测试为直接、连续测量新型超薄和薄膜的临界力学性能和摩擦学性能提供了一种理想的方法。在这些情况下，在相关的环境和操作条件下，刚度、深度、荷载剖面、屈服强度和固有弹性模量的表征以及微妙的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成为必要的，即使是超薄膜也能精确定量测量随时间和温度变化的力学特性。