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KLA Instruments 旗下包括：轮廓仪、纳米压痕仪、薄膜测厚仪、方阻测量仪以及晶圆缺陷检测系统。
同时，我们也将启动飞行计划，不定期在线下举办展会，期待与你们的每一次见面。
别走开，文末有预告
本期聚焦纳米压痕仪—运用KLA的DataBurst技术进行纳米冲击试验
一般情况下，材料的强度或硬度与材料的组成、加工工艺、温度及应变速率等相关。传统的力学测试，如拉伸测试或显微硬度测试等，是在不同的准静态应变速率，如1x10-3到1×10-1s-1下进行。但在较高的应变率下，材料通常会变得更坚固更硬，但也会失去延展性和韧性， 故表征材料在高应变率下的强度有时非常重要，而冲击试验则是表征该强度的一种便捷的方法。
KLA的 DataBurst 技术，可容易实现力控下的冲击测试。
DataBurst在高达1X10-4 s-1的应变速率下以 100 kHz 或每10 μs/点的速率采集数据。
该冲击硬度结果值完全可以与传统方法上
获得的准静态硬度结果直接相比较。
装有 IF50 加载装置和金刚石波氏压头的纳米压痕仪 G200X ，利用ISO14577方法、恒载荷及保载的方法（CLH） 以及冲击压痕测试分别对铝合金 1100、 商业化纯度的BCC 铁、316不锈钢和商业纯度的镁等进行压痕测试，并对相关结果进行比对和分析。
其中冲击硬度测试方法如图 1 所示：压头回缩距离是6μm， 步进加载载荷为6mN ——这是冲击测试方法的两个重要参数，冲击测试的关键参数还包括压痕深度h、 压头进针速率ℎ̇、载荷P，和接触面积A。
在此对商业化纯镁的冲击试验结果进行分析：压头以近 20mm/s的压入速率接触到样品表面，动态载荷达到 50mN， 约130μs 后压入速率降为0，整个实验持续 10s，而冲击实验的加卸载过程大约持续200 μs：
通过压入速率、压入深度与加载力得到最终的冲击硬度和压入应变速率，对这些结果的幂指数的蠕变行为进行log变换，并与 ISO 14577 和CLH 压痕实验得到准静态结果进行如下对比：
纳米压痕冲击测试与准静态方法得到的硬度值，与压入应变速率有跨越8个数量级的对应关系。两种应变速率随硬度的曲线的斜率有明显的区别，表明两种实验方法中可能存在不同的塑性形变机制。本文中提到的其它金属材料的平均冲击硬度结果如下表所示：
利用KLA的 DataBurst 技术，可以在 1x104s-1的高应变率下、在给定温度下进行横跨 8 个数量级的压痕应变率的硬度测试。
参考文献
1. ISO (2015). ISO 14577-1:2015, “Metallic materials – instrumented indentation test for hardness and materials parameters – Part 1: Test method.”
2. P. Sudharshan Phani and W. C. Oliver, Acta Materialia 111 (2016) 31-38.
3. Dieter, George E., Mechanical Metallurgy, 1988.
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飞行计划第一站：苏州
KLA Instruments
首次参展
CHInano 2023（中国国际纳米技术产业博览会）
欢迎莅临
参
展
指
南
// 参展时间：2023年3月1 - 3日
// 参展地点：苏州国际博览中心A1&B1&C1馆
// 展位号：T21-A
// 演讲议题：KLA轮廓仪在MEMS工艺中的先进形貌表征
// 演讲嘉宾：徐文飞 博士（KLA Instruments事业部销售经理）
CHInano 是国内权威性很高、规模很大的纳米技术应用产业国际性大会，由中国微米纳米技术学会、中国国际科学技术合作协会主办。重点聚焦微纳制造、第三代半导体、纳米新材料、柔性印刷电子、纳米压印、喷墨打印、纳米大健康等纳米技术上下游产业链条。