机械测试用于确定硬度，模量，断裂韧性或屈服强度等性质。单轴压缩和拉伸测试通常用于检查批量样品以获得弹性模量数据。硬度试验方法使用压印探针，该探针在特定负载下移入表面。在传统的测试中，测量压痕的大小或深度以确定硬度。微硬度测试是硬度数据的质量和过程控制的行业标准。用10 n下的施加载荷的显微硬度测试通常用于较小的样品，薄样本，镀层表面或涂层。
纳米压痕比传统的机械测试有优势，可以提供弹性模量和硬度数据。集成压痕测试(IIT)自动化压痕过程，因此数百个测试可以在小的样本量执行。一些材料复合材料和器件过于复杂，不能采用传统的测试方法。随着尺寸的缩小，机械性能随着尺寸从大块到微米到纳米的变化而变化。纳米压头通常更适应样品的几何形状。
纳米丁德纳如何工作
涉及机械测试的因素是负载，位移，面积和时间。负载（P）是在样品上施加的力。位移（H）是压印进入材料的距离。区域（a）是压痕与样品接触的相互作用的量度。
通常用校准的Berkovic Diamond Indenter Tip进行纳米indentation。Berkovich Tip是一个三面金字塔贴图。三面使尖端理论上是锐化的原子点。
在纳米压痕过程中，校准压痕尖端接近样品的表面。用力-位移数据确定接触点。试样接触后，力线性增大，尖端压入试样表面。在最大力处有一段短暂的停留时间，然后试样被卸载。在初始卸载点，测量刚度。
由此产生的载荷和位移数据以及从校准的压头尖端的面积允许确定机械性能，如弹性模量和硬度。
传统的机械测试
最常见的机械测试方法之一是拉伸试验。拉伸试验通常在一个方向上增加拉伸载荷，通常直到发生骨折。负载可以施加张力，压缩或剪切。
由此产生的应力-应变曲线用于确定弹性模量、屈服强度和断裂韧性等力学性能。
传统的硬度测试测量材料对局部塑性变形的抵抗力。硬度测试是最常见的机械测试，通常是散装材料的非破坏性。随着尺寸收缩，来自硬度测试的残余印象可以改变材料特性。标准微硬度测试可用于小型或薄样本。