努普氏硬度数英文解释翻译、努普氏硬度数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【医】 Knoop hardness number

分词翻译：

努的英语翻译：

exert; protrude; put forth

普的英语翻译：

general; universal

氏的英语翻译：

family name; surname

硬度数的英语翻译：

【医】 hardness number

专业解析

努普氏硬度数（Knoop Hardness Number, KHN）是材料科学中用于测量材料（尤其是脆性材料或薄层）硬度的一种压痕硬度标尺。其名称来源于美国国家标准局的科学家弗雷德里克·努普（Frederick Knoop），他于1939年发明了这种测试方法。

核心概念

努普氏硬度测试使用一个细长的金刚石压头（长棱锥形），在特定试验力下压入被测材料表面，保持规定时间后卸除试验力。通过测量压痕长对角线的长度来计算硬度值。其计算公式为：

$$ HK = frac{P}{A_p} = frac{P}{C_p cdot d} $$

其中：

$HK$ = 努普氏硬度值
$P$ = 施加的试验力（单位：kgf 或 N）
$A_p$ = 压痕的投影面积（单位：mm²）
$C_p$ = 压头常数（约 0.070279，与压头几何形状相关）
$d$ = 压痕长对角线的长度（单位：mm）

测试原理与特点

压头形状：努普压头呈细长菱形棱锥体，长对角线长度约为短对角线的7倍。这种不对称设计使其产生的压痕细长而浅。
低载荷适用性：努普测试可在非常小的试验力（低至几克力）下进行，特别适合测试：
- 脆性材料（如陶瓷、玻璃、宝石）
- 薄涂层、电镀层、表面硬化层
- 小型或薄试样
- 各向异性材料（因压痕方向性可评估不同晶向的硬度差异）
灵敏度高：细长的压痕对微小硬度变化更敏感。
损伤小：相较于维氏硬度测试（使用对称的正四棱锥压头），努普压痕产生的裂纹倾向更小，对脆性材料破坏性更低。

应用领域

努普氏硬度测试广泛应用于：

材料研究与开发：评估陶瓷、玻璃、半导体、矿物等硬脆材料的力学性能。
质量控制：检测涂层（如PVD、CVD涂层）、薄膜、表面处理层的硬度和厚度。
失效分析：分析材料断裂或磨损的原因。
地质与矿物学：鉴定宝石和矿物的硬度特性。

重要性

努普硬度测试因其在微米和纳米尺度上表征材料表面硬度的独特能力，成为材料科学、工程和制造业中不可或缺的工具，尤其适用于传统硬度测试方法难以评估的薄、脆或小尺寸样品。

参考来源

国家标准：《金属材料努氏硬度试验第2部分：硬度计的检验与校准》（GB/T 4340.2-2012）。该标准详细规定了努氏硬度试验的原理、方法及设备要求。
国际标准：美国材料试验协会标准《ASTM E384 - Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials》。这是国际上广泛认可的微米压痕硬度（包括努普和维氏）测试标准。
专业词典：《材料科学大辞典》中对“努普硬度”词条的解释，阐述了其定义、测试原理和应用范围。
权威机构资料：美国国家标准与技术研究院（NIST）官网关于硬度测试技术的介绍，其中包含努普硬度计的发明背景和技术细节。

网络扩展解释

努普氏硬度数（Knoop Hardness Number，缩写为KHN）是一种用于测量材料硬度的指标，尤其在显微硬度测试中应用广泛。以下是详细解释：

1.定义与背景

努普氏硬度由美国科学家Frederick Knoop于1939年提出，属于小负荷硬度试验方法，也称为显微硬度。它通过特殊压头在材料表面形成压痕，测量压痕对角线长度来计算硬度值，适用于薄层材料、脆性材料或微小区域的硬度测试。

2.测试原理

压头形状：使用菱形棱锥金刚石压头，两长棱夹角为172.5°，短棱夹角为130°。这种设计使压痕长对角线更易测量，减少弹性回复的误差。
测量方法：施加规定试验力后，用显微镜测量压痕长对角线长度（d），结合试验力（P）计算硬度值。

3.计算公式

努普氏硬度数（HK）的公式为： $$ HK = frac{14.23P}{d} $$ 其中：

( P )：试验力（单位：kgf）；
( d )：压痕长对角线长度（单位：mm）。

公式中的14.23为压头常数，与压头几何形状相关。

4.应用与特点

适用材料：常用于金属、陶瓷、矿石、涂层及脆性材料。
优点：
- 压痕浅且长，适合薄层或微小区域测试；
- 对弹性变形敏感度低，结果更稳定。
局限性：需高精度显微镜测量，操作复杂；不适用于高弹性材料。

5.注意事项

测试时需根据材料选择合适试验力，避免压痕过大或过小；
需校准压头和显微镜，确保测量精度。

如需更完整的测试标准或操作流程，可参考材料硬度测试相关规范（如ASTM E384）。