机械测试用于测定硬度、模量、断裂韧性或屈服强度等性能。大块样品通常使用单轴压缩和拉伸测试来检测，以获得弹性模量数据，这需要几天的样品制备和测试。硬度测试方法使用一个压头探头，在特定载荷下位移到一个表面。在传统的测试中，通过测量压痕的大小或深度来确定硬度，从而导致用户对数据的偏见。显微硬度测试是硬度数据质量和过程控制的行业标准。显微硬度测试，应用载荷低于10 N，通常用于较小的样品，薄样品，镀表面或涂层。
Nanoindentation与传统的力学测试相比，具有优势，可以从单一测试中提供弹性模量和硬度数据。集成压痕测试(IIT)自动化压痕过程，因此可以在小样本量上执行数百个微米空间分辨率的测试。纳米压痕测试可以在不到一秒钟的时间内完成每个压痕，使其成为最快的机械表征技术。对数据的分析是自动的，消除了任何用户偏见。复合材料和器件等材料过于复杂，无法应用传统的测试方法，而纳米压痕具有独特的优势。随着尺寸的缩小，机械性能也会随着尺寸的变化而变化，从体积到微米到纳米，纳米压痕可以提供尺寸相关的性能，同时适应任何样品几何形状。
薄膜性能测量
纳米压痕实验比任何其他测量薄膜性能的机械测试方法都具有显著的优势。该方法的优势在于测量载荷和深度分辨率高，数据后处理能力强。
薄膜的性质受到其所涂覆的基材的影响。通过解耦衬底和薄膜的贡献，对纳米压痕数据进行分析，从而计算出薄膜的真实性能。利用iNano和iMicro系统的薄膜方法可以表征厚度低至150nm的薄膜。
划痕试验
划痕测试选项有能力表征划痕硬度，抗损坏，涂层附着力，薄膜分层，失效模式等。定量划痕结果是通过在移动毫米时测量纳米来提供的。对于iNano和iMicro用户来说，scratch选项是一个有价值的扩展。
划痕测试对于涂层失效分析、确定薄膜沉积质量和测量表面阻力特别有用。实验包括在实验前对顶表面进行剖模，然后进行划痕测试，以达到所需的载荷和距离。然后进行最后的剖面通径，以测量材料中的弹性恢复。
表达测试
Express Test是一个选项，允许在100秒内在100个不同的表面位置执行多达100个缩进。Express Test是在纳米尺度上执行机械性能映射的仪器压痕的最快方法之一。
快速测试方法适用于金属、玻璃、陶瓷、结构聚合物、薄膜和低k材料。这种技术特别适用于研究样品表面的非均匀性，如辐照材料、热处理材料和多相合金，当其性能在表面上不是恒定的。
Iso 14577/ astm e 2546
ISO 14577方法用于测量不同材料的模量和硬度。纳米压痕实验可以通过控制负载、加载速率、位移和位移速率等参数进行。这些参数的选择取决于材料类型和应用需要。
ISO 14577符合性已由美国国家标准与技术研究院设立，作为合格测试方法、验证和校准试验机以及校准参考块的标准方法。
该过程确保仪器在表面接触测定、框架符合性、压痕面积函数、模量(E)和硬度(H)计算等方面达到标准。校准样品的性能在16个力以上进行测量，测量精度为0.1%。万博max体育
高分子材料的复模量测量
聚合物材料表现出粘弹性响应，因此常规的模量和硬度测量不适用于这些材料的表征。聚合物的性能被测量为存储模量，代表材料的弹性部分和损失模量，代表加载过程中损失的能量。实验是用平冲床进行的。将平板冲床与样品接触，并在所需的频率范围内测量其性能。万博max体育扫频提供了全面了解高分子材料所需的全谱信息。
在力学中，粘弹性是用复模量来衡量的，称为存储模量的术语是材料在特定时间可以存储的能量的度量。所谓的损耗模量是材料在加载过程中传递/耗散的能量量的测量。损耗因数定义为损耗模量与存储模量的比值。要完全描述材料的粘弹性行为，只需要这三个参数中的两个:
环缩进
任何材料的疲劳特性都需要反复加载和卸载。纳米压痕可以用来预测材料在循环载荷作用下的疲劳行为。纳米压头按照用户规定的重复步骤加载和卸载样品。
该方法包括将试样加载到所需的载荷，然后重复卸载和加载。加载时间、速率和卸载百分比可根据用户要求设置。
