儀器壓痕測試

壓痕硬度_HIT是材料抵抗永久（=塑性）變形的能力的量度. 由卸載曲線切線決定，適用於最大試驗載重 _Fmax. 壓痕硬度_HIT可以轉換成維氏硬度_HV，但這種轉換必須明確標記.

與壓痕硬度對比_HIT, 馬氏硬度_HM不僅提供有關塑膠的信息，還提供有關彈性材料特性的資訊. 馬氏硬度是根據加載過程中壓痕深度的過程計算的.

壓痕模量_EIT是彈性值，是所有彈性材料應用中最重要的參數. 模數_EIT由壓痕的卸載曲線計算得出. 在很多情況下，_EIT值與經典彈性模量相當，但不應等同於經典彈性模量.

蠕動行為_CIT描述材料在恆力作用下的進一步變形. 為了確定該值，需要在較長的時間內（幾分鐘到幾小時）以相同的力將壓頭壓入樣品. 具有蠕變傾向的聚合物和其他材料會不斷變形，壓痕深度會增加.

儲能模量和損耗模組（E' 和 E''）描述了振盪力作用（動態模式）下的材料行為. 儲能模量代表彈性成分. 它與儲存在材料中並在卸載後可以從材料中恢復的變形能部分成正比. 另一方面，損失模組代表黏性成分. 它對應於壓縮過程中轉化為熱量的能量的損失部分.

在增強剛度程序方法（簡稱 ESP 方法）中，壓頭逐漸加載並再次（部分）卸載. 隨著力的增加，這種情況會發生，直到達到定義的最大力. 這使得能夠快速確定與力和深度相關的參數，例如彈性壓痕模量（_EIT）、壓痕硬度（_HIT) 或同一試樣位置處的維氏硬度 (HV).

這種 ESP 方法對於測試薄膜特別有用. 與深度相關的測量允許在非常低的力下確定塗層的參數，而不受基材的影響. 隨著力的增加，可以分析從塗層到基材的轉變.

動態測量模式是基於動態機械分析（DMA). 雖然 DMA 專注於測試固體材料，但我們的動態模式也允許對較小尺寸的材料進行表徵，例如汽車油漆等塗料. 在這裡，用正弦增加和減少的力將壓頭壓入表面 - 振幅僅為幾奈米. 透過這種方式，可以確定彈性模量、儲能模量和損耗模量等性能.

我們只使用天然鑽石壓頭，因為它們特別耐用. 然而，經過多次測量後，它們會磨損. 尖端變得更圓並失去其清晰的形狀. 在一定程度上，可以透過測量參考材料（例如硼矽酸鹽玻璃）來補償這種影響. 如果磨損較嚴重，則必須更換壓頭.

溫度在測量硬度和彈性方面起著重要作用. 許多材料，尤其是軟聚合物，即使溫度波動相對較小，也會改變其性能. 這就是為什麼在測量過程中必須定義環境溫度.

此外，測量技術本身也會對溫度做出反應. 特別是在測量幾個小時的情況下，設備中會產生熱量. 如果各種組件擴展，結果就會失真.

由於採用天然硬石板結構，我們的設備在形狀和溫度方面都非常穩定. 這意味著甚至可以在幾個小時內進行與溫度無關的測量.

測量誤差最常見的原因是振動. 在測試負載較低的情況下，即使是空調系統產生的微小空氣流動或腳步引起的地板振動也會導致結果失真. 對於敏感測量，我們建議選擇低振動位置（例如地下室）並使用帶有阻尼台的封閉測量箱. 我們為此提供客製化解決方案.

對於粗糙表面，壓頭與測試部件並不總是具有相同的接觸面積. 因此，結果通常重現性很差. 如果可能的話，在測量前拋光粗糙表面或進行多次比較測量非常重要.