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Berkovich壓頭是納米壓痕硬度計(jì)中較常用的。它可以加工得很尖,而且?guī)缀涡螤钤诤苄〕叨葍?nèi)保持自相似,適合于小尺度的壓痕實(shí)驗(yàn)。目前,該類壓頭的加工水平:端部半徑50nm,典型值約40nm,中心線和面的夾角精度為J=0.025°。在納米壓痕硬度測(cè)量中,Berkovich壓頭是一種理想的壓頭。優(yōu)點(diǎn)包括:易獲得好的加工質(zhì)量,很小載荷就能產(chǎn)生塑性,能減小摩擦的影響。Cube-corner壓頭因其三個(gè)面相互垂直,像立方體的一個(gè)角,故取此名稱。壓頭越尖,就會(huì)在接觸區(qū)內(nèi)產(chǎn)生理想的應(yīng)力和應(yīng)變。目前,該種壓頭主要用于斷裂韌性(fracture toughness)的研究。它能在脆性材料的壓痕周圍產(chǎn)生很小的規(guī)則裂紋,這樣的裂紋能在相當(dāng)小的范圍內(nèi)用來(lái)估計(jì)斷裂韌性。錐形壓頭圓錐具有尖的自相似幾何形狀,從模型角度常利用它的軸對(duì)稱特性,納米壓痕硬度的許多模型均基于圓錐壓痕。由于難以加工出尖的圓錐金剛石壓頭,它在小尺度實(shí)驗(yàn)中很少使用。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,納米力學(xué)測(cè)試可用于研究細(xì)胞和組織的力學(xué)性質(zhì)。廣東半導(dǎo)體納米力學(xué)測(cè)試儀
樣品制備,納米力學(xué)測(cè)試納米纖維的拉伸測(cè)試前需要復(fù)雜的樣品制備過(guò)程,因此FT-NMT03納米力學(xué)測(cè)試具備微納操作的功能,納米力學(xué)測(cè)試?yán)昧鞲形㈣嚮蛘呶⒘鞲衅骺梢詫?duì)單根納米纖維進(jìn)行五個(gè)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(duì)樣品進(jìn)行固定。納米力學(xué)測(cè)試這種結(jié)合了電-機(jī)械測(cè)量和納米加工的技術(shù)為大多數(shù)納米力學(xué)測(cè)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(cè)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(tái)上安裝和拆卸該系統(tǒng)十分簡(jiǎn)便,只需幾分鐘。此外,由于FT-NMT03納米力學(xué)測(cè)試的獨(dú)特設(shè)計(jì)(無(wú)基座、開(kāi)放式),納米力學(xué)測(cè)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。納米力學(xué)性能測(cè)試廠商納米力學(xué)測(cè)試可以解決納米材料在制備和應(yīng)用過(guò)程中的力學(xué)問(wèn)題,提高納米材料的性能和穩(wěn)定性。
納米壓痕試驗(yàn)舉例,試驗(yàn)材料取單晶鋁,試驗(yàn)在美國(guó) MTS 公司生產(chǎn)的 Nano Indenter XP 型納米硬度儀以及美國(guó) Digital Instruments 公司生產(chǎn)的原子力顯微鏡 (AFM) 上進(jìn)行。首先將試樣放到納米硬度儀上進(jìn)行壓痕試驗(yàn),根據(jù)設(shè)置的較大載荷或者壓痕深度的不同,試驗(yàn)時(shí)間從數(shù)十分鐘到若干小時(shí)不等,中間過(guò)程不需人工干預(yù)。試驗(yàn)結(jié)束后,納米壓痕儀自動(dòng)計(jì)算出試樣的納米硬度值和相關(guān)重要性能指標(biāo)。本試驗(yàn)中對(duì)單晶鋁(110) 面進(jìn)行檢測(cè),設(shè)置壓痕深度為1.5 μ m,共測(cè)量三點(diǎn),較終結(jié)果取三點(diǎn)的平均值。
光催化納米材料在水處理中的應(yīng)用,光催化微納米材料以將廢水中的有機(jī)污染物迅速轉(zhuǎn)化、分解為水和二氧化碳等無(wú)害物質(zhì),有效地提高了處理效率與處理質(zhì)量。人們常用的處理廢水中有機(jī)物的光催化微納米材料是N型半導(dǎo)體材料,較具表示性的是納米Ti02,Ti02的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用為污水中有害物質(zhì)與水的完全催化分解開(kāi)辟了新的道路,且不會(huì)產(chǎn)生二次污染,具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性與較廣的作用范圍。此外,在無(wú)機(jī)廢水的處理中,由于納米顆粒表面的無(wú)機(jī)物具有光化學(xué)活性,可以通過(guò)高氧化態(tài)吸附汞、銀等貴微納米材料在水處理中的應(yīng)用研究,不只消除了工業(yè)廢水的毒性,還可以從污水廢水中回收貴金屬。納米力學(xué)測(cè)試是一種用于研究納米尺度材料力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法。
納米壓痕儀簡(jiǎn)介,近年來(lái),國(guó)內(nèi)外研究人員以納米壓痕技術(shù)為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)出多種納米壓痕儀,并實(shí)現(xiàn)了商品化,為材料的納米力學(xué)性能檢測(cè)提供了高效、便捷的手段。圖片納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測(cè)試,測(cè)試結(jié)果通過(guò)力與壓入深度的曲線計(jì)算得出,無(wú)需通過(guò)顯微鏡觀察壓痕面積。納米壓痕儀的基本組成可以分為控制系統(tǒng)、 移動(dòng)線圈系統(tǒng)、加載系統(tǒng)及壓頭等幾個(gè)部分。壓頭一般使用金剛石壓頭,分為三角錐或四棱錐等類型。試驗(yàn)時(shí),首先輸入初始參數(shù),之后的檢測(cè)過(guò)程則完全由微機(jī)自動(dòng)控制,通過(guò)改變移動(dòng)線圈系統(tǒng)中的電流,可以操縱加載系統(tǒng)和壓頭的動(dòng)作,壓頭壓入載荷的測(cè)量和控制通過(guò)應(yīng)變儀來(lái)完成,同時(shí)應(yīng)變儀還將信號(hào)反饋到移動(dòng)線圈系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制,從而按照輸入?yún)?shù)的設(shè)置完成試驗(yàn)。納米力學(xué)測(cè)試可應(yīng)用于納米材料、生物材料、涂層等領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)。山西新能源納米力學(xué)測(cè)試
納米力學(xué)測(cè)試通常在真空或者液體環(huán)境下進(jìn)行,以保證測(cè)試的準(zhǔn)確性。廣東半導(dǎo)體納米力學(xué)測(cè)試儀
特點(diǎn):能同時(shí)實(shí)現(xiàn)SEM/FIB高分辨成像和納米力學(xué)性能測(cè)試,力學(xué)測(cè)量范圍0.5nN-200mN(9個(gè)數(shù)量級(jí)),位移測(cè)量范圍0.05nm-21mm(9個(gè)數(shù)量級(jí)),五軸(X,Y,Z,旋轉(zhuǎn),傾斜)閉環(huán)控制保證樣品和微力傳感探針的精確對(duì)準(zhǔn),能在SEM/FIB較佳工作距離下實(shí)現(xiàn)高分辨成像(可達(dá)4mm)以及FIB切割和沉積,五軸(X,Y,Z,旋轉(zhuǎn),傾斜)位移記錄器實(shí)現(xiàn)樣品臺(tái)上多樣品的自動(dòng)測(cè)試和掃描,導(dǎo)電的微力傳感探針可有效減少荷電效應(yīng),能夠通過(guò)力和位移兩種控制模式實(shí)現(xiàn)各種力學(xué)測(cè)試,例如拉伸、壓縮、彎曲、剪切、循環(huán)和斷裂測(cè)試等,電性能測(cè)試模塊能夠?qū)崿F(xiàn)力學(xué)和電學(xué)性能同步測(cè)試(樣品座配備6個(gè)電極)導(dǎo)電的微力傳感探針可有效減少荷電效應(yīng),實(shí)現(xiàn)力學(xué)性能測(cè)試與其他SEM/FIB原位分析手段聯(lián)用,如EDX、EBSD、離子束沉積和切割,兼容于SEM本身的樣品臺(tái),安裝和卸載快捷方便。廣東半導(dǎo)體納米力學(xué)測(cè)試儀