努普氏硬度數英文解釋翻譯、努普氏硬度數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【醫】 Knoop hardness number

分詞翻譯：

努的英語翻譯：

exert; protrude; put forth

普的英語翻譯：

general; universal

氏的英語翻譯：

family name; surname

硬度數的英語翻譯：

【醫】 hardness number

專業解析

努普氏硬度數（Knoop Hardness Number, KHN）是材料科學中用于測量材料（尤其是脆性材料或薄層）硬度的一種壓痕硬度标尺。其名稱來源于美國國家标準局的科學家弗雷德裡克·努普（Frederick Knoop），他于1939年發明了這種測試方法。

核心概念

努普氏硬度測試使用一個細長的金剛石壓頭（長棱錐形），在特定試驗力下壓入被測材料表面，保持規定時間後卸除試驗力。通過測量壓痕長對角線的長度來計算硬度值。其計算公式為：

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

其中：

$HK$ = 努普氏硬度值
$P$ = 施加的試驗力（單位：kgf 或 N）
$A_p$ = 壓痕的投影面積（單位：mm²）
$C_p$ = 壓頭常數（約 0.070279，與壓頭幾何形狀相關）
$d$ = 壓痕長對角線的長度（單位：mm）

測試原理與特點

壓頭形狀：努普壓頭呈細長菱形棱錐體，長對角線長度約為短對角線的7倍。這種不對稱設計使其産生的壓痕細長而淺。
低載荷適用性：努普測試可在非常小的試驗力（低至幾克力）下進行，特别適合測試：
- 脆性材料（如陶瓷、玻璃、寶石）
- 薄塗層、電鍍層、表面硬化層
- 小型或薄試樣
- 各向異性材料（因壓痕方向性可評估不同晶向的硬度差異）
靈敏度高：細長的壓痕對微小硬度變化更敏感。
損傷小：相較于維氏硬度測試（使用對稱的正四棱錐壓頭），努普壓痕産生的裂紋傾向更小，對脆性材料破壞性更低。

應用領域

努普氏硬度測試廣泛應用于：

材料研究與開發：評估陶瓷、玻璃、半導體、礦物等硬脆材料的力學性能。
質量控制：檢測塗層（如PVD、CVD塗層）、薄膜、表面處理層的硬度和厚度。
失效分析：分析材料斷裂或磨損的原因。
地質與礦物學：鑒定寶石和礦物的硬度特性。

重要性

努普硬度測試因其在微米和納米尺度上表征材料表面硬度的獨特能力，成為材料科學、工程和制造業中不可或缺的工具，尤其適用于傳統硬度測試方法難以評估的薄、脆或小尺寸樣品。

參考來源

國家标準：《金屬材料努氏硬度試驗第2部分：硬度計的檢驗與校準》（GB/T 4340.2-2012）。該标準詳細規定了努氏硬度試驗的原理、方法及設備要求。
國際标準：美國材料試驗協會标準《ASTM E384 - Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials》。這是國際上廣泛認可的微米壓痕硬度（包括努普和維氏）測試标準。
專業詞典：《材料科學大辭典》中對“努普硬度”詞條的解釋，闡述了其定義、測試原理和應用範圍。
權威機構資料：美國國家标準與技術研究院（NIST）官網關于硬度測試技術的介紹，其中包含努普硬度計的發明背景和技術細節。

網絡擴展解釋

努普氏硬度數（Knoop Hardness Number，縮寫為KHN）是一種用于測量材料硬度的指标，尤其在顯微硬度測試中應用廣泛。以下是詳細解釋：

1.定義與背景

努普氏硬度由美國科學家Frederick Knoop于1939年提出，屬于小負荷硬度試驗方法，也稱為顯微硬度。它通過特殊壓頭在材料表面形成壓痕，測量壓痕對角線長度來計算硬度值，適用于薄層材料、脆性材料或微小區域的硬度測試。

2.測試原理

壓頭形狀：使用菱形棱錐金剛石壓頭，兩長棱夾角為172.5°，短棱夾角為130°。這種設計使壓痕長對角線更易測量，減少彈性回複的誤差。
測量方法：施加規定試驗力後，用顯微鏡測量壓痕長對角線長度（d），結合試驗力（P）計算硬度值。

3.計算公式

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

( P )：試驗力（單位：kgf）；
( d )：壓痕長對角線長度（單位：mm）。

公式中的14.23為壓頭常數，與壓頭幾何形狀相關。

4.應用與特點

適用材料：常用于金屬、陶瓷、礦石、塗層及脆性材料。
優點：
- 壓痕淺且長，適合薄層或微小區域測試；
- 對彈性變形敏感度低，結果更穩定。
局限性：需高精度顯微鏡測量，操作複雜；不適用于高彈性材料。

5.注意事項

測試時需根據材料選擇合適試驗力，避免壓痕過大或過小；
需校準壓頭和顯微鏡，确保測量精度。

如需更完整的測試标準或操作流程，可參考材料硬度測試相關規範（如ASTM E384）。