ICS 19.060 A 42 GD 中华人民共和国国家标准 GB/T25898—2010 仪器化纳米压入试验方法 薄膜的压入硬度和弹性模量 Instrumented nanoindentation test- Indentation hardness and modulus of thin film 2011-01-10发布 2011-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T 25898—2010 目 次 前言 引言 范围 规范性引用文件 2 3 术语和定义、符号 测试原理 测试要求 5 6 测试程序 结果分析 试验报告 参考文献 10 GB/T25898—2010 前言 请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。 本标准由中国科学院提出。 本标准由全国纳米技术标准化技术委员会（SAC/TC279）归口。 本标准起草单位：宝山钢铁股份有限公司、中国科学院力学研究所。 本标准主要起草人：王秀芳、张泰华、宋洪伟、杨晓萍、杨荣、郁勇。 I GB/T25898—2010 引言 薄膜的硬度和弹性模量测量经常被作为一种控制其质量的手段。对于微/纳米尺度的薄膜，采用常 规硬度试验方法难以准确地测定其硬度，而且不能测定其弹性模量。近年来，仪器化纳米压人技术发展 迅速，正逐渐成为纳来力学表征领域最重要的试验方法之一，为测定薄膜的硬度和弹性模量提供了一种 有效手段。 利用仪器化纳米压人技术测定薄膜的硬度和弹性模量时，除了受到仪器、环境、方法以及测试人员 等诸多因素的影响之外，还可能受到样品本身，如支撑薄膜的基底、薄膜与基底匹配关系的影响。有关 如何排除仪器等因素的影响，并选择合适的测试条件进行仪器化纳米压人试验，在《GB/T22458一2008 仪器化纳米压入试验方法通则》的相关条款中，已经做了详尽的规定。本标准的主要目的是，提供尽可 能排除基底影响的薄膜的压人硬度和弹性模量测试方法。 Ⅱ GB/T258982010 仪器化纳米压入试验方法 薄膜的压入硬度和弹性模量 1范围 本标准规定了测试薄膜压人硬度和弹性模量的仪器化纳米压入试验方法。 本标准适用于附着在固体表面的薄膜。压人方向为垂直于试样表面方向，压人深度范围通常在纳 米量级，也可以扩展至儿微米。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T22458一2008仪器化纳米压入试验方法通则 覆盖层的试验方法（ISO14577-4：2007，MOD） 3术语和定义、符号 3.1术语和定义 GB/T22458—2008中3.1界定的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1.1 单一刚度测量 singlestiffnessmeasurement 利用准静态加载方式获得的载荷一深度曲线的卸载部分，确定出材料在最大压入深度处的单一接 触刚度的测量方法。 3. 1.2 连续刚度测量 continuous stiffness measurement 在准静态加载方式的基础上，叠加一个微小的动态交变载荷，使其产生的同频交变位移保持微小的 恒定振幅，测量出交变载荷和交变位移信号的幅值和相位差，由此确定出材料在加载阶段随压人深度变 化的连续接触刚度的测量方法[1.2]。 3.2符号和名称 GB/T22458—2008中3.2的符号和名称适用于本标准。 4测试原理 4.1基于单一刚度测量方法进行纳米压测试，从而获得材料在最大压人深度处的硬度和弹性模量的 原理见GB/T22458一2008中4.1和4.2、附录C和附录G 4.2基于连续刚度测量方法进行纳米压入测试，从而获得材料的硬度和弹性模量随压入深度变化曲线 的原理见GB/T22458一2008中附录H。 1