黑龍江納米力學測試實驗室

模塊化設計使系統(tǒng)適用于各種形貌樣品的測試需求及各種SEM/FIB配置，緊湊的外形設計適用于各種全尺寸的SEM/FIB樣品室。用戶可設計自定義的測試程序和測試模式：①FT-SH傳感器連接頭,其配置的4個不同型號的連接頭,可滿足各種不同的測試條件(平面外或者平面內測試)和不同的測試距離。②FFT-SB樣品基座適配頭,其配置的4個不同型號的適配頭用來調節(jié)樣品臺的高度和角度。③FT-ETB電學測試樣品臺,包含2個不同的電學測試樣品臺,實現(xiàn)樣品和納米力學測試平臺的電導通。④FT-S微力傳感探針和FT-G微鑷子,實現(xiàn)微納力學測試和微納操作組裝(按需額外購買)。納米力學測試可用于研究納米顆粒在膠體、液態(tài)等介質中的相互作用行為。黑龍江納米力學測試實驗室

原位納米力學測試系統(tǒng)(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(jiān)測壓頭在材料中的壓入和退出，能提供高分辨率連續(xù)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(yī)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(qū)的硬度、彈性模量、摩擦系數(shù)、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(shù)據(jù)。湖北微納米力學測試方法納米力學測試可以解決納米材料在高溫、低溫和高壓等極端環(huán)境下的力學問題，提高納米材料的穩(wěn)定性和可靠性。

納米壓痕儀簡介，近年來，國內外研究人員以納米壓痕技術為基礎，開發(fā)出多種納米壓痕儀，并實現(xiàn)了商品化，為材料的納米力學性能檢測提供了高效、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試，測試結果通過力與壓入深度的曲線計算得出，無需通過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)、 移動線圈系統(tǒng)、加載系統(tǒng)及壓頭等幾個部分。壓頭一般使用金剛石壓頭，分為三角錐或四棱錐等類型。試驗時，首先輸入初始參數(shù)，之后的檢測過程則完全由微機自動控制，通過改變移動線圈系統(tǒng)中的電流，可以操縱加載系統(tǒng)和壓頭的動作，壓頭壓入載荷的測量和控制通過應變儀來完成，同時應變儀還將信號反饋到移動線圈系統(tǒng)以實現(xiàn)閉環(huán)控制，從而按照輸入?yún)?shù)的設置完成試驗。

微納米材料研究中用到的一些現(xiàn)代測試技術：電子顯微法，電子顯微技術是以電子顯微鏡為研究手段來分析材料的一種技術。電子顯微鏡擁有高于光學顯微鏡的分辨率，可以放大幾十倍到幾十萬倍的范圍，在實驗研究中具有不可替代的意義，推動了眾多領域研究的進程。電子顯微技術的光源為電子束，通過磁場聚焦成像或者靜電場的分析技術才達成高分辨率的效果、利用電子顯微鏡可以得到聚焦清晰的圖像， 有利于研究人員對于實驗結果進行觀察分析。在納米尺度上，材料的力學性質往往與其宏觀尺度下的性質有明顯不同，因此納米力學測試具有重要意義。

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構;使用摩擦力顯微鏡對計算機磁盤表面的摩擦特性進行試:利用靜電力顯微鏡測量技術,依靠輕敲模式(Tapping mode)和抬舉模式(Lift mode),用相位成像測量有機高分子膜-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還用于測量化學鍵、納米碳管的強度,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屬性和納觀斷裂,采用掃描電鏡、原子力顯微鏡對納米碳管的拉伸過程及拉伸強度進行測等:基于原子力顯微鏡提出一種納米級操縱力的同步測量方法,進而應用該方法,成功測量出操縱、切割碳納米管的側向力信息等。這些SFM技術為研究納米粒子/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信息和實驗結果。納米力學測試在生物醫(yī)學領域的應用，有助于揭示生物分子和細胞結構的力學特性。廣東汽車納米力學測試應用

隨著納米技術的不斷發(fā)展，納米力學測試技術也在不斷更新?lián)Q代，以適應更高精度的測試需求。黑龍江納米力學測試實驗室

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進行了一系列稱為1nm級尺寸精度的計劃項目，這些研究包括：①．提高直線和角度位移的計量；②．研究高分辨率檢測與表面和微結構之間的物理相互作用，從而給出微形貌、形狀和尺寸的測量。已完成亞納米級的一維位移和微形貌的測量。中國計量科學研究院研制了用于研究多種微位移測量方法標準的高精度微位移差拍激光干涉儀。中國計量科學研究院、清華大學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。中國計量學院朱若谷提出了一種能補償環(huán)境影響、插入光纖傳光介質的補償式光纖雙法布里―珀羅微位移測量系統(tǒng)，適合于納米級微位移測量，可用于檢定其它高精度位移傳感器、幾何量計量等。黑龍江納米力學測試實驗室