本文中主要對當(dāng)今幾種主要材料納觀力學(xué)與納米材料力學(xué)特性測試方法:納米硬度技術(shù)、納米云紋技術(shù)、掃描力顯微鏡技術(shù)等進(jìn)行概述。納米硬度技術(shù)。隨著現(xiàn)代材料表面工程、微電子、集成微光機(jī)電 系統(tǒng)、生物和醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展試樣本身或表面改性層厚度越來越小。傳統(tǒng)的硬度測量已無法滿足新材料研究的需要,于是納米硬度技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。納米硬度計(jì)是納米硬度測量的主要儀器,它是一種檢測材料微小體積內(nèi)力學(xué)性能的測試儀器,包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式。由于壓痕或劃痕深度一般控制在微米甚至納米尺度,因此該類儀器已成為電子薄膜、涂層、材料表面及其改性的力學(xué)性能檢測的理想手段。它不需要將表層從基體上剝離,便可直接給出材料表層力學(xué)性質(zhì)的空間分布。納米力學(xué)測試可以用于評估納米材料的耐久性和壽命,為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和使用提供參考依據(jù)。河南電線電纜納米力學(xué)測試
樣品制備,納米力學(xué)測試納米纖維的拉伸測試前需要復(fù)雜的樣品制備過程,因此FT-NMT03納米力學(xué)測試具備微納操作的功能,納米力學(xué)測試?yán)昧鞲形㈣嚮蛘呶⒘鞲衅骺梢詫胃{米纖維進(jìn)行五個自由度的拾取-放置操作(閉環(huán))??梢允褂镁劢闺x子束(FIB)沉積或電子束誘導(dǎo)沉積(EBID)對樣品進(jìn)行固定。納米力學(xué)測試這種結(jié)合了電-機(jī)械測量和納米加工的技術(shù)為大多數(shù)納米力學(xué)測試應(yīng)用提供了完美的解決方案。SEM/FIB集成,得益于FT-NMT03納米力學(xué)測試系統(tǒng)的緊湊尺寸(71×100×35mm),該系統(tǒng)可以與市面上絕大多數(shù)的全尺寸SEM/FIB結(jié)合使用,在樣品臺上安裝和拆卸該系統(tǒng)十分簡便,只需幾分鐘。此外,由于FT-NMT03納米力學(xué)測試的獨(dú)特設(shè)計(jì)(無基座、開放式),納米力學(xué)測試體系統(tǒng)可以和電子背向散射衍射儀(EBSD)和掃描透射電子顯微鏡(STEM)技術(shù)兼容。遼寧納米力學(xué)壓痕測試跨學(xué)科合作,推動納米力學(xué)測試技術(shù)不斷創(chuàng)新,滿足多領(lǐng)域需求。
2005 年,中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的曾華榮研究員在國內(nèi)率先單獨(dú)開發(fā)出定頻成像模式的AFAM,但不能測量模量。隨后,同濟(jì)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)等單位也對這種成像模式進(jìn)行了研究。2011 年初,我們研究組將雙頻共振追蹤技術(shù)用于AFAM,實(shí)現(xiàn)了快速的納米模量成像(一幅256×256 像素的圖像只需1~2min),并對其準(zhǔn)確度和靈敏度進(jìn)行了系統(tǒng)研究。較近幾年,AFAM 引起了越來越多國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。然而,相對于其他AFM 模式,AFAM 的測量原理涉及梁振動力學(xué)和接觸力學(xué),初學(xué)者不容易掌握。
納米力學(xué)測試儀,納米力學(xué)測試儀是用于測量納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的專屬設(shè)備。納米力學(xué)測試儀可以進(jìn)行納米級別的壓痕測試、拉伸測試和扭曲測試等。它通常配備有納米壓痕儀、納米拉曼光譜儀等附件,可以實(shí)現(xiàn)多種力學(xué)性質(zhì)的測試。納米力學(xué)測試儀的使用需要在納米級別下進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié),并確保測試精度和重復(fù)性。它普遍應(yīng)用于納米材料的強(qiáng)度研究、納米薄膜的力學(xué)性質(zhì)測試及納米器件的力學(xué)性能等方面。綜上所述,納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的測試方法多種多樣,每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和適用范圍。納米力學(xué)測試還可以評估材料在高溫、低溫等極端環(huán)境下的性能表現(xiàn)。
原位納米片取樣和力學(xué)測試技術(shù),原位納米片取樣和力學(xué)測試技術(shù)是一種新興的納米尺度力學(xué)測試方法,其基本原理是利用優(yōu)化的離子束打造方法,在含有待測塑料表面的納米區(qū)域內(nèi)制備出超薄的平面固體材料,再對其進(jìn)行拉伸、扭曲等力學(xué)測試。相比于傳統(tǒng)的拉伸試驗(yàn)等方法,原位納米片取樣技術(shù)具有更優(yōu)的尺寸控制和納米量級精度,可以為納米尺度力學(xué)測試提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)??傊患{米力學(xué)測量技術(shù)的研究及應(yīng)用是未來納米材料科學(xué)發(fā)展的重要方向之一,將為納米材料的設(shè)計(jì)、開發(fā)以及工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,納米力學(xué)測試有助于了解細(xì)胞與納米材料的相互作用機(jī)制。工業(yè)納米力學(xué)測試參考價(jià)
納米力學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展為納米材料在能源、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了更多可能性。河南電線電纜納米力學(xué)測試
納米壓痕技術(shù),納米壓痕技術(shù)是一種直接測量材料硬度和彈性模量的方法。該方法通過在納米尺度下施加一個小的壓痕負(fù)荷,通過測量壓痕的深度和形狀來推算材料的力學(xué)性質(zhì)。納米壓痕技術(shù)一般使用壓痕儀進(jìn)行測試。在進(jìn)行納米壓痕測試時,樣品通常需要進(jìn)行前處理,例如制備平整的表面或進(jìn)行退火處理。測試過程中,將頂端負(fù)載在材料表面上,并控制負(fù)載的大小和施加時間。然后,通過測量壓痕的深度和直徑來計(jì)算材料的硬度和彈性模量。納米壓痕技術(shù)普遍應(yīng)用于納米硬度測試、薄膜力學(xué)性質(zhì)研究等領(lǐng)域。河南電線電纜納米力學(xué)測試