Nanoindentación instrumentada: dureza y módulo reducido

Fundamento

Una punta de diamante de geometría conocida, casi siempre Berkovich, se hunde en la superficie mientras se registran la carga y la profundidad de forma continua. De la pendiente de la curva de descarga, por el método de Oliver y Pharr, se obtienen el área de contacto proyectada, la dureza y el módulo elástico reducido, sin necesidad de mirar la huella al microscopio.

Matriz (en qué muestra)

Recubrimientos delgados; películas; fases individuales de un material

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Nanoindentador con punta Berkovich y transductor de carga y desplazamiento; mesa antivibratoria; recinto con control de temperatura; microscopio óptico de posicionamiento.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Patrón de sílice fundida para la calibración de la función de área de la punta.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Portamuestras; resinas de montaje; paños de pulido.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Puntas de diamante, que se desgastan y se recalibran.

Unidad

GPa · mN de carga · nm de profundidad de penetración · MPa

Rango de referencia

Recubrimientos duros de nitruro de titanio: 20 a 30 GPa. Polímeros: por debajo de 1 GPa

Norma que lo exige

No hay todavía una norma argentina específica para nanomateriales: la obligación surge de la norma del producto que los contiene. La referencia metodológica es la serie ISO/TC 229 de nanotecnologíasnorma internacional

Norma que describe la técnica

ISO 14577, partes 1 a 4norma internacional

Edición y vigencia de la norma

ISO 14577-1:2015, vigente

Volumen de muestra

Una probeta pulida de 1 cm² alcanza; se hacen decenas de indentaciones por muestra

Conservación y transporte

La superficie tiene que estar pulida a rugosidad muy inferior a la profundidad de indentación, porque si no la punta apoya sobre una aspereza y el resultado no significa nada. La muestra se pega rígidamente al portamuestras: cualquier juego se lee como si el material fuera blando. El equipo necesita media hora de estabilización térmica antes de la primera medición.

Límite de detección típico

Cargas desde décimas de mN; profundidades desde unos 20 nm

Incertidumbre típica

±5 a 10% en dureza; ±10% en módulo

Área

Nanotecnología; Materiales/industrial; Física y mecánica

Fecha de última actualización: 8/9/2026