微納米力學(xué)測試原理

借助原子力顯微鏡(AFM)的納米力學(xué)測試法，利用原子力顯微鏡探針的納米操縱能力對一維納米材料施加彎曲或拉伸載荷。施加彎曲載荷時，原子力顯微鏡探針作用在一維納米懸臂梁結(jié)構(gòu)高自山端國雙固支結(jié)構(gòu)的中心位置,彎曲撓度和載荷通過原子力顯微鏡探針懸曾梁的位移和懸臂梁的剛度獲取，依據(jù)連續(xù)力學(xué)理論，由試樣的載荷一撓度曲線獲得其彈性模量、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能參數(shù)。這種方法加載機(jī)理簡單,相對拉伸法容易操作，缺點(diǎn)是原子力顯微鏡探針的尺寸與被測納米試樣相比較大,撓度較大時探針的滑動以及試樣中心位置的對準(zhǔn)精度嚴(yán)重影響測試精度3、借助微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的片上納米力學(xué)測試法基于 MEMS 的片上納米力學(xué)測試法采用 MEMS 微加工工藝將微驅(qū)動單元、微傳感單元或試樣集成在同一芯片上，通過微驅(qū)動單元對試樣施加載荷，微位移與微力檢測單元檢測試樣變形與加載力，進(jìn)面獲取試樣的力學(xué)性能。納米壓痕技術(shù)作為一種常見測試方法，可實(shí)時監(jiān)測材料在微觀層面的力學(xué)性能。微納米力學(xué)測試原理

銀微納米材料，微納米材料的性能受到其形貌的影響,不同維度類型的銀微納米材料有著不同的應(yīng)用范圍。零維的銀納米材料包括銀原子和粒徑小于15nm 的銀納米粉，主要提高催化性能、 抗細(xì)菌及光性能:一維的銀納米線由化學(xué)還原法制備，主要用于透明納米銀線薄膜制備的柔性電子器件;二維的銀微納米片可用球磨法、光誘導(dǎo)法、模板法等方法制備，其在導(dǎo)電漿料及電子元器件等方面有普遍的應(yīng)用:三維的銀微納米材料包括球形和異形銀粉，球形銀粉主要用于導(dǎo)電漿料填充物，異形銀粉主要應(yīng)用催化、光學(xué)等方面。改善制備方法，實(shí)現(xiàn)微納米材雨的形貌授制，提升產(chǎn)物穩(wěn)定性，是銀納米材料研究的發(fā)展方向。預(yù)覽與源文檔一致,下載高清無水印微納米技術(shù)是一門擁有廣闊應(yīng)用前景的高新技術(shù)，不只在材料科學(xué)領(lǐng)域，微納米材料有著普遍的應(yīng)用，在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中，微納米材料的應(yīng)用實(shí)例不勝枚舉。湖南金屬納米力學(xué)測試定制納米力學(xué)測試還可以用于研究納米結(jié)構(gòu)材料的斷裂行為和變形機(jī)制。

對納米元器件的電測量——電壓、電阻和電流——都帶來了一些特有的困難，而且本身容易產(chǎn)生誤差。研發(fā)涉及量子水平上的材料與元器件，這也給人們的電學(xué)測量工作帶來了種種限制。在任何測量中，靈敏度的理論極限是由電路中的電阻所產(chǎn)生的噪聲來決定的。電壓噪聲[1]與電阻的方根、帶寬和一定溫度成正比。高的源電阻限制了電壓測量的理論靈敏度[2]。雖然完全可能在源電阻抗為1W的情況下對1mV的信號進(jìn)行測量，但在一個太歐姆的信號源上測量同樣的1mV的信號是現(xiàn)實(shí)的。

常把納米力學(xué)當(dāng)納米技術(shù)的一個分支，即集中在工程納米結(jié)構(gòu)和納米系統(tǒng)力學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用面。納米系統(tǒng)的例子，包括納米顆粒，納米粉，納米線，納米棍，納米帶，納米管，包括碳納米管和硼氮納米管，單殼，納米膜，納米包附，納米復(fù)合物/納米結(jié)構(gòu)材料（有納米顆粒分散在內(nèi)的液體），納米摩托等。納米力學(xué)一些已確立的領(lǐng)域是：納米材料，納米摩檫學(xué)（納米范疇的摩檫，摩損和接觸力學(xué)），納米機(jī)電系統(tǒng)，和納米應(yīng)用流體學(xué)（Nanofluidics）。作為基礎(chǔ)科學(xué)，納米力學(xué)是以經(jīng)驗(yàn)原理（基本觀察）為基礎(chǔ)。包括：1.一般力學(xué)原理；2.由于研究或探索的物體變小而出現(xiàn)的一些特別原理。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)計和制造。

有限元數(shù)值分析方面，Hurley 等分別基于解析模型和有限元模型兩種數(shù)據(jù)分析方法測量了鈮薄膜的壓入模量，并進(jìn)行了對比。Espinoza-Beltran 等考慮探針微懸臂的傾角、針尖高度、梯形橫截面、材料各向異性等的影響，給出了一種將實(shí)驗(yàn)測試和有限元優(yōu)化分析相結(jié)合，確定針尖樣品面外和面內(nèi)接觸剛度的方法。有限元分析方法綜合考慮了實(shí)際情況中的多種影響因素，精度相對較高。Kopycinska-Muller 等研究了AFAM 測試過程中針尖樣品微納米尺度下的接觸力學(xué)行為。Killgore 等提出了一種通過檢測探針接觸共振頻率變化對針尖磨損進(jìn)行連續(xù)測量的方法。納米力學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展推動了納米材料和納米器件的性能優(yōu)化。福建材料科學(xué)納米力學(xué)測試供應(yīng)商

解決方案之一：采用新型納米材料，提高力學(xué)性能，拓寬應(yīng)用范圍。微納米力學(xué)測試原理

即使源電阻大幅降低至1MW，對一個1mV的信號的測量也接近了理論極限，因此要使用一個普通的數(shù)字多用表（DMM）進(jìn)行測量將變得十分困難。除了電壓或電流靈敏度不夠高之外，許多DMM在測量電壓時的輸入偏移電流很高，而相對于那些納米技術(shù)[3]常常需要的、靈敏度更高的低電平DC測量儀器而言，DMM的輸入電阻又過低。這些特點(diǎn)增加了測量的噪聲，給電路帶來不必要的干擾，從而造成測量的誤差。系統(tǒng)搭建完畢后，必須對其性能進(jìn)行校驗(yàn)，而且消除潛在的誤差源。誤差的來源可以包括電纜、連接線、探針[5]、沾污和熱量。下面的章節(jié)中將對降低這些誤差的一些途徑進(jìn)行探討。微納米力學(xué)測試原理