應用舉例:納米纖維拉伸測試,納米力學測試單軸拉伸測試是納米纖維定量力學分析較常見的方法。用Pt-EBID將納米纖維兩端分別固定在FT-S微力傳感探針和樣品架上,拉伸直至斷裂。從應力-應變曲線計算得到混合納米纖維的平均屈服/極限拉伸強度為375MPa/706Mpa,金納米纖維的平均屈服/極限拉伸強度為451MPa/741Mpa。對單根納米纖維進行各種機械性能的定量測試需要通用性極高的儀器。這類設備必須能進行納米機器人制樣和力學測試。并且由于納米纖維軸向形變(延長)小,高位移分辨率和優異的位置穩定性(位置漂移小)對于精確一定測量是至關重要的。碳納米管、石墨烯等納米材料,因獨特力學性能,備受關注。甘肅納米力學測試廠家直銷
原位納米力學測試系統(nanoindentation,instrumented-indentation testing,depth-sensing indentation,continuous-recording indentation,ultra low load indentation)是一類先進的材料表面力學性能測試儀器。該類儀器裝有高分辨率的致動器和傳感器,可以控制和監測壓頭在材料中的壓入和退出,能提供高分辨率連續載荷和位移的測量。包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式,主要應用于測試各種薄膜(包括厚度小于100納米的超薄膜、多層復合膜、抗磨損膜、潤滑膜、高分子聚合物膜、生物膜等)、多相復合材料的基體本構和界面、金屬陣列復合材料、類金剛石碳涂層(DLC)、半導體材料、MEMS、生物醫學樣品(包括骨、牙齒、血管等)和生物材料、等在nano水平上的力學特性,還可以進行納米機械加工。通過探針壓痕或劃痕來獲得材料微區的硬度、彈性模量、摩擦系數、磨損率、斷裂剛度、失效、蠕變、應力釋放、分層、粘附力(結合力)、存儲模量、損失模量等力學數據。甘肅納米力學測試納米力學測試可以解決納米材料在制備和應用過程中的力學問題,提高納米材料的性能和穩定性。
納米科學與技術是近二十年來發展起來的一門前沿和交叉學科,納米力學作為其中的一個分支,對其他分支學科如納米材料學、物理學、生物醫學等都有著重要的支撐作用。下面簡要介紹一下目前應用較普遍的兩類微納米力學測試方法:納米壓痕方法和基于原子力顯微鏡的納米力學測試方法。納米壓痕是20 世紀90 年代初期快速發展起來的一種微納米力學測試方法,是研究微納米尺度材料力學性能的重要方法之一,在科研和工業領域都有著普遍的應用。納米壓痕的壓入深度在一般在納米量級,遠小于傳統壓痕的微米或毫米量級。限于光學顯微鏡的分辨率,無法直接對納米壓痕的尺寸進行精確測量。
微納米材料力學性能測試系統可移動范圍:250mm x 150mm;步長分辨率:50nm;Encoder 分辨率:500nm;較大移動速率:30mm/S;Z stage。可移動范圍:50mm;步長分辨率:3nm;較大移動速率:1.9mm/S。原位成像掃描范圍。XY 方向:60μm x 60μm;Z 方向:4μm;成像分辨率:256 x 256 像素點;掃描速率:3Hz;壓頭原位的位置控制精度:<+/-10nm;較大樣品尺寸:150mm- 200mm。納米壓痕試驗:測試硬度及彈性模量(包括隨著連續壓入深度的變化獲得硬度和彈性模量的分布)以及斷裂韌性、蠕變、應力釋放等。 納米劃痕試驗:獲得摩擦系數、臨界載荷、膜基結合性質。納米摩擦磨損試驗 :評價抗磨損能力。在壓痕、劃痕、磨損前后的SPM原位掃描探針成像: 獲得微區的形貌組織結構。納米力學測試可以揭示納米材料在受力過程中的微觀結構變化和能量耗散機制。
當前納米力學主要應用的測試手段是納米壓痕和基于原子力顯微鏡(AFM) 的力—距離曲線方法,實際上還有另外一種基于AFM 的納米力學測試方法——掃描探針聲學顯微術(atomic force acoustic microscopy,AFAM)。AFAM具有分辨率高、成像速度快、相對誤差低、力學性能敏感度高等優點。然而,目前AFAM 的應用還不夠普遍,相關領域的學者對AFAM 了解和使用的還不多。為此,我們在前期研究的基礎上,經過整理和凝練,形成了這部專著,目的是推動AFAM這種新型納米力學測量方法在國內的普遍應用。納米力學測試的前沿研究方向包括多功能材料力學、納米結構動力學等領域。陜西納米力學測試方法
納米力學測試可以應用于納米材料的研究和開發,以及納米器件的設計和制造。甘肅納米力學測試廠家直銷
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字多用表(DMM)進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[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。系統搭建完畢后,必須對其性能進行校驗,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。下面的章節中將對降低這些誤差的一些途徑進行探討。甘肅納米力學測試廠家直銷