隨著精密加工技術(shù)的發(fā)展，材料在納米尺度下的力學(xué)特性引起了人們的極大關(guān)注研究。而傳統(tǒng)的硬度測(cè)量方法只適于宏觀條件下的研究和應(yīng)用，無(wú)法用于測(cè)量壓痕深度為納米***或亞微米***的硬度，即所謂納米硬度。近年來(lái)，測(cè)量納米硬度***般采用新興的納米壓痕技術(shù) (nano-indentation)，由于采用納米壓痕技術(shù)可以在極小的尺寸范圍內(nèi)測(cè)試材料的力學(xué)性能，除了塑性性質(zhì)外，還可反映材料的彈性性質(zhì)，因此得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

納米壓痕技術(shù)也稱深度敏感壓痕技術(shù)，是***簡(jiǎn)單的測(cè)試材料力學(xué)性質(zhì)的方法之***，可以在納米尺度上測(cè)量材料的各種力學(xué)性質(zhì)，如載荷-位移曲線、彈性模量、硬度、斷裂韌性、應(yīng)變硬化效應(yīng)、粘彈性或蠕變行為等。納米壓痕技術(shù)是***種先進(jìn)的微尺度力學(xué)測(cè)量技術(shù)，它通過(guò)測(cè)量作用在壓針上的載荷和壓入樣品表面的深度來(lái)獲得材料的載荷-位移曲線。

以納米壓痕技術(shù)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)出的納米壓痕儀為材料的納米力學(xué)性能檢測(cè)提供了高效、便捷的手段。納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測(cè)試，測(cè)試結(jié)果通過(guò)力與壓入深度的曲線計(jì)算得出，無(wú)需通過(guò)顯微鏡觀察壓痕面積。納米壓痕儀的基本組成可以分為控制系統(tǒng)、移動(dòng)線圈系統(tǒng)、加載系統(tǒng)及壓頭等幾個(gè)部分。壓頭***般使用金剛石壓頭，分為三角錐或四棱錐等類(lèi)型。試驗(yàn)時(shí)，***先輸入初始參數(shù)，之后的檢測(cè)過(guò)程則完全由微機(jī)自動(dòng)控制，通過(guò)改變移動(dòng)線圈系統(tǒng)中的電流，可以操縱加載系統(tǒng)和壓頭的動(dòng)作，壓頭壓入載荷的測(cè)量和控制通過(guò)應(yīng)變儀來(lái)完成，同時(shí)應(yīng)變儀還將信號(hào)反饋到移動(dòng)線圈系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，從而按照輸入?yún)?shù)的設(shè)置完成試驗(yàn)。

納米壓痕儀主要用于測(cè)量納米尺度的硬度與彈性模量，可適用于有機(jī)或無(wú)機(jī)、軟質(zhì)或硬質(zhì)材料的檢測(cè)分析，包括PVD、CVD、PECVD薄膜，感光薄膜，彩繪釉漆，光學(xué)薄膜，微電子鍍膜，保護(hù)性薄膜，裝飾性薄膜等等。基體可以為軟質(zhì)或硬質(zhì)材料，包括金屬、合金、半導(dǎo)體、玻璃、礦物和有機(jī)材料等。

也廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)(鈍化層、鍍金屬、Bond Pads)；存儲(chǔ)材料(磁盤(pán)的保護(hù)層、磁盤(pán)基底上的磁性涂層、CD的保護(hù)層)；光學(xué)組件(接觸鏡頭、光纖、光學(xué)刮擦保護(hù)層)；金屬蒸鍍層；防磨損涂層(TiN， TiC， DLC， 切割工具)；藥理學(xué)(藥片、植入材料、生物組織)；工程學(xué)(油漆涂料、橡膠、觸摸屏、MEMS)等行業(yè)。

由此可見(jiàn)，納米壓痕儀對(duì)于很多行業(yè)的生產(chǎn)、研究以及材料在納米尺度下的檢測(cè)分析來(lái)說(shuō)都是不可或缺的儀器設(shè)備。