四川納米力學(xué)測試方法

納米壓痕儀的應(yīng)用，納米壓痕儀可適用于有機(jī)或無機(jī)、軟質(zhì)或硬質(zhì)材料的檢測分析，包括PVD、CVD、PECVD薄膜，感光薄膜，彩繪釉漆，光學(xué)薄膜，微電子鍍膜，保護(hù)性薄膜，裝飾性薄膜等等?；w可以為軟質(zhì)或硬質(zhì)材料，包括金屬、合金、半導(dǎo)體、玻璃、礦物和有機(jī)材料等。半導(dǎo)體技術(shù)(鈍化層、鍍金屬、Bond Pads)；存儲(chǔ)材料(磁盤的保護(hù)層、磁盤基底上的磁性涂層、CD的保護(hù)層)；光學(xué)組件(接觸鏡頭、光纖、光學(xué)刮擦保護(hù)層)；金屬蒸鍍層；防磨損涂層(TiN， TiC， DLC， 切割工具)；藥理學(xué)(藥片、植入材料、生物組織)；工程學(xué)(油漆涂料、橡膠、觸摸屏、MEMS)等行業(yè)。納米力學(xué)測試可以應(yīng)用于納米材料的研究和開發(fā)，以及納米器件的設(shè)計(jì)和制造。四川納米力學(xué)測試方法

納米科學(xué)與技術(shù)是近二十年來發(fā)展起來的一門前沿和交叉學(xué)科，納米力學(xué)作為其中的一個(gè)分支，對(duì)其他分支學(xué)科如納米材料學(xué)、物理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等都有著重要的支撐作用。下面簡要介紹一下目前應(yīng)用較普遍的兩類微納米力學(xué)測試方法：納米壓痕方法和基于原子力顯微鏡的納米力學(xué)測試方法。納米壓痕是20 世紀(jì)90 年代初期快速發(fā)展起來的一種微納米力學(xué)測試方法，是研究微納米尺度材料力學(xué)性能的重要方法之一，在科研和工業(yè)領(lǐng)域都有著普遍的應(yīng)用。納米壓痕的壓入深度在一般在納米量級(jí)，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)壓痕的微米或毫米量級(jí)。限于光學(xué)顯微鏡的分辨率，無法直接對(duì)納米壓痕的尺寸進(jìn)行精確測量。福建紡織納米力學(xué)測試系統(tǒng)納米力學(xué)測試可以揭示納米材料在受力過程中的微觀結(jié)構(gòu)變化和能量耗散機(jī)制。

采用磁力顯微鏡觀察Sm2Co17基永磁材料表面的波紋磁疇和條狀磁疇結(jié)構(gòu);使用摩擦力顯微鏡對(duì)計(jì)算機(jī)磁盤表面的摩擦特性進(jìn)行試:利用靜電力顯微鏡測量技術(shù),依靠輕敲模式(Tapping mode)和抬舉模式(Lift mode),用相位成像測量有機(jī)高分子膜-殼聚糖膜(CHI)的表面電荷密度空間分布等等除此之外,近年來,SPM還用于測量化學(xué)鍵、納米碳管的強(qiáng)度,以及納米碳管操縱力方面的測量。利用透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡原位加載,觀測單一納米粒子鏈的力學(xué)屬性和納觀斷裂,采用掃描電鏡、原子力顯微鏡對(duì)納米碳管的拉伸過程及拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測等:基于原子力顯微鏡提出一種納米級(jí)操縱力的同步測量方法,進(jìn)而應(yīng)用該方法,成功測量出操縱、切割碳納米管的側(cè)向力信息等。這些SFM技術(shù)為研究納米粒子/分子、基體與操縱工具之間的相互作用提供較直接的原始力學(xué)信息和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

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?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(tái)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。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。

金屬玻璃納米線的熱機(jī)械蠕變測試，金屬玻璃由于其獨(dú)特的力學(xué)性能，如高彈性極限和高斷裂韌性，而受到越來越多的關(guān)注。而且，其寬的過冷液態(tài)區(qū)間開啟了超塑成形的材料加工工藝。因此定量研究金屬玻璃的熱機(jī)械行為是至關(guān)重要的。右圖顯示了針對(duì)金屬玻璃超塑性性能的研究。金屬玻璃納米線通過Pt基電子束沉積方法固定在FT-S微力傳感探針和樣品臺(tái)之間。在進(jìn)行蠕變測試時(shí)（施加固定拉伸力來測量樣品的形變量），納米力學(xué)測試采用對(duì)納米線通電加熱來控制納米線溫度。這樣可測試納米線在不同溫度下的熱機(jī)械蠕變性能。納米力學(xué)測試在航空航天領(lǐng)域，為超輕、強(qiáng)度高材料研發(fā)提供支持。海南工業(yè)納米力學(xué)測試定制

納米力學(xué)測試能夠揭示材料表面的微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。四川納米力學(xué)測試方法

德國：T．Gddenhenrich等研制了電容式位移控制微懸臂原子力顯微鏡。在PTB進(jìn)行了一系列稱為1nm級(jí)尺寸精度的計(jì)劃項(xiàng)目，這些研究包括：①．提高直線和角度位移的計(jì)量；②．研究高分辨率檢測與表面和微結(jié)構(gòu)之間的物理相互作用，從而給出微形貌、形狀和尺寸的測量。已完成亞納米級(jí)的一維位移和微形貌的測量。中國計(jì)量科學(xué)研究院研制了用于研究多種微位移測量方法標(biāo)準(zhǔn)的高精度微位移差拍激光干涉儀。中國計(jì)量科學(xué)研究院、清華大學(xué)等研制了用于大范圍納米測量的差拍法―珀干涉儀，其分辨率為0．3nm，測量范圍±1．1μm，總不確定度優(yōu)于3．5nm。中國計(jì)量學(xué)院朱若谷提出了一種能補(bǔ)償環(huán)境影響、插入光纖傳光介質(zhì)的補(bǔ)償式光纖雙法布里―珀羅微位移測量系統(tǒng)，適合于納米級(jí)微位移測量，可用于檢定其它高精度位移傳感器、幾何量計(jì)量等。四川納米力學(xué)測試方法

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