A new method to determine the true projected contact area using nanoindentation testing

A new technique to determine the true projected contact area by nanoindentation is presented. It requires combining two models used normally to determine the representative stress and strain from nanoindentation parameters. Consequently, it does not require any model classically used to calculate the projected contact area. The method requires performing indentation on the same sample with two indenter tips with different geometries (Berkovich tip and a tetrahedral tip with a semi-angle equal to 50°). The method was applied to three samples: glass, PMMA, and 100C6 steel. The projected contact area obtained by this model was accurate in all cases.

RésuméUne nouvelle technique de mesure de l'aire de contact projetée par nano-indentation est présentée. Elle requiert la combinaison de deux modèles habituellement utilisés pour la détermination des contraintes et déformations représentatives à partir des paramètres mesurés en nano-indentation. Les modèles utilisés habituellement pour calculer l'aire de contact projetée ne sont donc pas utilisés. Cette nouvelle méthode nécessite d'effectuer les tests d'indentation sur le même échantillon en utilisant deux indenteurs de géométrie différente (pointe Berkovich et pointe tétraédrale, dont le demi-angle au sommet est de 50°). La méthode a été appliquée sur trois échantillons : verre, PMMA et acier 100C6. L'aire de contact projetée obtenue avec ce modèle a été mesurée de façon précise pour tous les échantillons.