Indentertechnieken

Indentertechnieken zijn een groep van methoden om materiaaleigenschappen te bepalen door indrukken te maken in een proefstuk met een nauwkeurig gecontroleerde indenter. Het belangrijkste doel is het meten van hardheid en de elastische en plastische respons onder belasting, meestal op micro- tot nanometerschaal, en het bepalen van eigenschappen zoals modulus en vervormingsgedrag.

De meest gebruikte indentertypes zijn Brinell (grote stalen bal), Vickers en Knoop (diamantpiramide-indenter met verschillende hoeken) en Rockwell (conische of bolvormige indenter met meerdere schalen). Voor dunne films en nano-structuren wordt vaak de Berkovich-piramide of een nano-indenter toegepast, wat indentering op nanometer-schaal mogelijk maakt. Instrumented indentation combineert lastmetingen met real-time registratie van de penetratiediepte.

Procedure en analyse: een vooraf vastgestelde belasting wordt in stappen opgelegd en weer verwijderd; de resulterende indruk wordt gemeten en hardheid afgeleid. Bij Brinell, Vickers en Knoop wordt de hardheid berekend uit de indrukdiameter of -diepte; bij Rockwell uit de dieptetermijn op een specifieke scala. Voor nano- en micro-indentering levert de Oliver-Pharr-methode uit de last-penetratie-curve de hardheid en de reduced modulus op.

Verdere aspecten: imaging en profilometrie (optisch, SEM) bevestigen de afmetingen en vormen van de indruk; kritieke factoren zijn oppervlaktesvoorbereiding, indent size effect, substraatinvloed, kruiptijd en anisotropie. Een zorgvuldige kalibratie en correct gebruik van referentiestandaarden zijn noodzakelijk.

Toepassingen en normen: indentertechnieken worden toegepast bij metalen, keramiek, polymeren, coatings en dunne films, en vormen een essentieel hulpmiddel in kwaliteitscontrole en onderzoek. De praktijk wordt geleid door ISO- en ASTM-normen voor hardness testing en instrumented indentation.