湖北核工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)

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。通過納米力學(xué)測(cè)試，可以測(cè)量納米材料的彈性模量、硬度和斷裂韌性等力學(xué)性能。湖北核工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)

納米科學(xué)與技術(shù)是近二十年來(lái)發(fā)展起來(lái)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(jiǎn)要介紹一下目前應(yīng)用較普遍的兩類微納米力學(xué)測(cè)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(cè)試方法。納米壓痕是20 世紀(jì)90 年代初期快速發(fā)展起來(lái)的一種微納米力學(xué)測(cè)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(wú)法直接對(duì)納米壓痕的尺寸進(jìn)行精確測(cè)量。廣東工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試技術(shù)納米力學(xué)測(cè)試可以用于評(píng)估納米材料的性能和質(zhì)量，以確保其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性。

隨著精密、 超精密加工技術(shù)的發(fā)展，材料在納米尺度下的力學(xué)特性引起了人們的極大關(guān)注研究。而傳統(tǒng)的硬度測(cè)量方法只適于宏觀條件下的研究和應(yīng)用，無(wú)法用于測(cè)量壓痕深度為納米級(jí)或亞微米級(jí)的硬度( 即所謂納米硬度，nano- hardness) 。近年來(lái)，測(cè)量納米硬度一般采用新興的納米壓痕技術(shù) (nano-indentation)，由于采用納米壓痕技術(shù)可以在極小的尺寸范圍內(nèi)測(cè)試材料的力學(xué)性能，除了塑性性質(zhì)外，還可反映材料的彈性性質(zhì)，因此得到了越來(lái)越普遍的應(yīng)用。

納米硬度計(jì)主要由移動(dòng)線圈、加載單元、金剛石壓頭和控制單元4部分組成。壓頭及其所在軸的運(yùn)動(dòng)由移動(dòng)線圈控制，改變線圈電流的大小即可實(shí)現(xiàn)壓頭的軸向位移，帶動(dòng)壓頭垂直壓向試件表面，在試件表面產(chǎn)生壓力。移動(dòng)線圈設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于既要滿足較大量程的需要，還必須有很高的分辨率，以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的位移和精確測(cè)量。壓頭載荷的測(cè)量和控制是通過應(yīng)變儀來(lái)實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)變儀發(fā)出的信號(hào)再反饋到移動(dòng)線圈上．如此可進(jìn)行閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)限定載荷和壓深痕實(shí)驗(yàn)。整個(gè)壓入過程完全由微機(jī)自動(dòng)控制進(jìn)行?？稍诰€測(cè)量位移與相應(yīng)的載荷，并建立兩者之間的關(guān)系壓頭大多為金剛石壓頭，常用的壓頭有Berkovich壓頭、Cube Corner壓頭和Conical壓頭。納米力學(xué)測(cè)試對(duì)于材料科學(xué)研究至關(guān)重要，能夠精確測(cè)量納米尺度下的力學(xué)性質(zhì)。

納米壓痕技術(shù)，納米壓痕技術(shù)是一種直接測(cè)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(gè)小的壓痕負(fù)荷，通過測(cè)量壓痕的深度和形狀來(lái)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(cè)試。在進(jìn)行納米壓痕測(cè)試時(shí)，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(cè)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(shí)間。然后，通過測(cè)量壓痕的深度和直徑來(lái)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(cè)試、薄膜力學(xué)性質(zhì)研究等領(lǐng)域。納米力學(xué)測(cè)試助力新能源材料研發(fā)，提高能量轉(zhuǎn)換效率。廣東工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試技術(shù)

納米力學(xué)測(cè)試可以用于評(píng)估納米材料的熱力學(xué)性能，為納米材料的應(yīng)用提供參考依據(jù)。湖北核工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)

原位納米壓痕儀的主要功能為：安裝于SEM或者FIB中，可以對(duì)金屬材料、陶瓷材料、生物材料及復(fù)合材料等各種材料精確施加載荷、檢測(cè)形變量。在電鏡下進(jìn)行壓痕、壓縮、彎曲、劃痕、拉伸和疲勞等力學(xué)性能測(cè)試；此外，還可研究材料在動(dòng)態(tài)力、熱等多場(chǎng)耦合條件下結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。ALEMNIS原位納米壓痕儀可與多種分析設(shè)備聯(lián)用，如掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡和同步輻射裝置等，并實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用場(chǎng)景。該原位納米壓痕儀是一款能實(shí)現(xiàn)本征位移控制模式的壓痕儀。依托于該設(shè)備的精巧設(shè)計(jì)及精細(xì)加工，對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，其均具有靈活性、精確性和可重復(fù)性。湖北核工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)