Analyse de la courbe force-pénétration
Mesure de dureté par nano-indentation

La nano-indentation permet de connaître les propriétés mécaniques des surfaces ou des couches minces, en particulier leur dureté et leur module d'élasticité réduit. Cette technique consiste à enfoncer une pointe rigide de géométrie connue perpendiculairement à la surface du matériau à étudier et à suivre continûment la profondeur de pénétrationh en fonction de la charge appliquée (charge normale F _z). En effectuant ce cycle charge-décharge, une courbe caractéristique force-pénétration est obtenue (figure 11). In fine, l'analyse de la courbe de décharge permet, via des modèles, de remonter au paramètre pertinent qu'est la surface de contact projetée entre l'indenteur et le matériau sous charge maximale. Il est ensuite possible de déterminer non seulement la dureté, mais également le module d'Young du matériau étudié. Le modèle le plus utilisé est celui développé par Oliver et Pharr [3].

On constate sur la figure 11a le caractère particulièrement plastique de l'aluminium. Au contraire, la figure 11b montre le comportement essentiellement élastique de la silice fondue. Par ailleurs, il est à noter que les courbes de charge doivent se superposer pour différentes forces. Sur la silice fondue, le caractère élastique est d'autant plus marqué que la force est faible.