浙江納米力學動態(tài)測試

隨著精密、 超精密加工技術的發(fā)展，材料在納米尺度下的力學特性引起了人們的極大關注研究。而傳統(tǒng)的硬度測量方法只適于宏觀條件下的研究和應用，無法用于測量壓痕深度為納米級或亞微米級的硬度( 即所謂納米硬度，nano- hardness) 。近年來，測量納米硬度一般采用新興的納米壓痕技術 (nano-indentation)，由于采用納米壓痕技術可以在極小的尺寸范圍內測試材料的力學性能，除了塑性性質外，還可反映材料的彈性性質，因此得到了越來越普遍的應用。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。浙江納米力學動態(tài)測試

力—距離曲線測試分為準靜態(tài)模式和動態(tài)模式，實際應用中采用較多的是準靜態(tài)模式下的力-距離曲線測試。由力—距離曲線測試可以獲得樣品表面的力學性能及黏附的信息。利用接觸力學模型對力—距離曲線進行擬合，可以獲得樣品表面的彈性模量。力—距離曲線測試與納米壓痕相比，可以施加更小的作用力(nN量級)，較好地避免了對生物軟材料的損害，極大地降低了基底對薄膜力學性能測試的影響。力—距離曲線測試普遍應用于聚合物材料和生物材料的納米力學性能測試，很多研究者利用此方法獲得了細胞的模量信息。力—距離曲線陣列測試可以獲得測試區(qū)域內力學性能的分布，但是分辨率較低，且測試時間較長。另外，力—距離曲線一般只對軟材料才比較有效。圖2 是通過力—距離曲線陣列測試獲得的細胞力學性能(模量) 的分布。四川原位納米力學測試收費標準碳納米管、石墨烯等納米材料，因獨特力學性能，備受關注。

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(yōu)異的位置穩(wěn)定性（位置漂移?。τ诰_一定測量是至關重要的。

特點：能同時實現SEM/FIB高分辨成像和納米力學性能測試，力學測量范圍0.5nN-200mN(9個數量級)，位移測量范圍0.05nm-21mm(9個數量級)，五軸(X,Y,Z,旋轉,傾斜)閉環(huán)控制保證樣品和微力傳感探針的精確對準，能在SEM/FIB較佳工作距離下實現高分辨成像(可達4mm)以及FIB切割和沉積，五軸(X,Y,Z,旋轉,傾斜)位移記錄器實現樣品臺上多樣品的自動測試和掃描，導電的微力傳感探針可有效減少荷電效應，能夠通過力和位移兩種控制模式實現各種力學測試,例如拉伸、壓縮、彎曲、剪切、循環(huán)和斷裂測試等，電性能測試模塊能夠實現力學和電學性能同步測試(樣品座配備6個電極)導電的微力傳感探針可有效減少荷電效應，實現力學性能測試與其他SEM/FIB原位分析手段聯用,如EDX、EBSD、離子束沉積和切割，兼容于SEM本身的樣品臺,安裝和卸載快捷方便。納米力學測試可以用于研究納米材料的界面行為和相互作用，為納米材料的應用提供理論基礎。

納米力學性能測試系統(tǒng)是一款可在SEM/FIB中對微納米材料和結構的力學性能進行原位、直接而準確測量的納米機器人系統(tǒng)。測試原理是通過微力傳感探針對微納結構施加可控的力,同時采用位移記錄器來測量該結構的形變。從測得的力和形變(應力-應變)曲線可以定量地分析微納米結構的力學性能。通過控制加載力的大小和方向,可實現拉伸、壓縮、斷裂、疲勞和蠕變等各種力學測試。同時,其配備的導電樣品測試平臺可以對微納米結構的電學和力學性能進行同步測試。納米力學測試在生物醫(yī)學領域，助力研究細胞力學行為，揭示疾病發(fā)生機制。湖南核工業(yè)納米力學測試參考價

納米機器人研發(fā)中，力學性能測試至關重要，以確保其在復雜環(huán)境中的穩(wěn)定性。浙江納米力學動態(tài)測試

英國：國家物理研究所對各種納米測量儀器與被測對象之間的幾何與物理間的相互作用進行了詳盡的研究，繪制了各種納米測量儀器測量范圍的理論框架，其研制的微形貌納米測量儀器測量范圍是0．01n m～3n m和0．3n m～100n m。Warwick大學的Chetwynd博士利用X光干涉儀對長度標準用的波長進行細分研究，他利用薄硅片分解和重組X光光束來分析干涉圖形，從干涉儀中提取的干涉條紋與硅晶格有相等的間距，該間距接近0．2nm，他依此作為校正精密位移傳感器的一種亞納米尺度。Queensgate儀器公司設計了一套納米定位裝置，它通過壓電驅動元件和電容位置傳感器相結合的控制裝置達到納米級的分辨率和定位精度。浙江納米力學動態(tài)測試