Mesurer les véritables propriétés mécaniques des couches intermédiaires à l'échelle du micron dans des feuilles multicouches minces - sans influence des couches environnantes - est un défi que très peu d'instruments peuvent relever. Il faut une technologie de nanoindentation hautement réactive et un positionnement très précis de l'indenteur.
La détermination de la dureté et des caractéristiques élastiques sur les couches intermédiaires des systèmes de feuilles multiplex présente plusieurs défis. Une indentation classique de style «top-down» donnera des propriétés composites pour l'ensemble de l'échantillon, mais pas celles des couches individuelles, ce qui nécessite que des mesures soient effectuées dans chaque couche sur la coupe de l'échantillon. En raison de la minceur de ces couches, il est crucial de contrôler précisément les mesures et d'utiliser des indentations extrêmement petites. Heureusement, la technologie de nanoindentation, utilisant des empreintes à l'échelle du micron et du nanomètre, permet désormais des mesures de dureté et de module d'élasticité même sur des couches intérieures minces. Associée à un microscope à fort grossissement et à une platine de positionnement très précise, la nanoindentation est parfaitement adaptée pour tester des composants et des films à l'échelle du micron.
Dans cet exemple, une feuille métallique de 30 µm d'épaisseur prise en sandwich entre une feuille polymère et une couche de finition caoutchoutée est analysée. Comme l'échantillon autonome n'était pas structurellement rigide, pour minimiser la conformité de l'échantillon, la pièce a été montée en époxy et polie pour obtenir une finition miroir pour exposer la couche intérieure métallique en coupe transversale.
Le PICODENTOR® HM500 a été choisi pour ce test en raison de sa résolution de charge sensible (≤100nN) et de sa capacité de positionnement précis (≤0,5 µm). Les valeurs de dureté par indentation (HIT), Dureté Vickers (HV) et module d'indentation (EIT) ont été enregistrés pour la couche métallique. La dureté Martens (HM) a également été mesurée et tracée en fonction de la profondeur d'indentation; la variation de HM est un indicateur de l'influence potentielle des couches environnantes. Le bord coupé de la couche métallique a été identifié sous le microscope intégré (avec un grossissement jusqu'à 1000x) et une série d'indentations ont été faites - situées précisément au centre de la couche cible de 30 µm d'épaisseur.
Avec sa tête de mesure ultra-sensible, son microscope haute résolution et sa platine précise, le PICODENTOR® HM500 facilite la détermination précise de la dureté et des propriétés élastiques des éléments à l'échelle du micron, comme les feuilles en coupe. Pour plus de détails, veuillez contacter votre représentant FISCHER.
