海南高校納米力學測試模塊

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，納米尺度材料的研究變得越來越重要。納米尺度材料具有獨特的力學性質(zhì)，與傳統(tǒng)材料相比有著許多不同之處。為了深入了解和研究納米尺度材料的力學性質(zhì)，科學家們不斷開發(fā)出各種先進的測試方法。在本文中，我將分享一些納米尺度下常用的材料力學性質(zhì)測試方法，研究人員可以根據(jù)具體需求選擇適合的方法來進行材料力學性質(zhì)的測試與研究。納米尺度下力學性質(zhì)的研究對于深入了解材料的力學行為、提高材料性能以及開發(fā)新材料具有重要意義。希望本文所分享的方法能夠?qū)ο嚓P研究和應用提供一定的指導和幫助。在進行納米力學測試時，需要注意避免外界干擾和噪聲對測試結(jié)果的影響。海南高校納米力學測試模塊

納米力學測試儀，納米力學測試儀是用于測量納米尺度下材料力學性質(zhì)的專屬設備。納米力學測試儀可以進行納米級別的壓痕測試、拉伸測試和扭曲測試等。它通常配備有納米壓痕儀、納米拉曼光譜儀等附件，可以實現(xiàn)多種力學性質(zhì)的測試。納米力學測試儀的使用需要在納米級別下進行精細調(diào)節(jié)，并確保測試精度和重復性。它普遍應用于納米材料的強度研究、納米薄膜的力學性質(zhì)測試及納米器件的力學性能等方面。綜上所述，納米尺度下材料力學性質(zhì)的測試方法多種多樣，每種方法都有其獨特的優(yōu)勢和適用范圍。海南高校納米力學測試模塊納米力學測試在納米器件的設計和制造中具有重要作用。

將近場聲學和掃描探針顯微術(shù)相結(jié)合的掃描探針聲學顯微術(shù)是近些年來發(fā)展的納米力學測試方法。掃描探針聲學顯微術(shù)有多種應用模式，如超聲力顯微術(shù)(ultrasonic force microscopy，UFM)、原子力聲學顯微術(shù)(atomic force acoustic microscopy，AFAM)、超聲原子力顯微術(shù)(ultrasonic atomic force microscopy，UAFM)，掃描聲學力顯微術(shù)(scanning acoustic force microscopy，SAFM)等。在以上幾種應用模式中，以基于接觸共振檢測的AFAM 和UAFM 這兩種方法應用較為普遍，有時也將它們統(tǒng)稱為接觸共振力顯微術(shù)(contact resonance force microscopy，CRFM)。

納米硬度計主要由移動線圈、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動由移動線圈控制，改變線圈電流的大小即可實現(xiàn)壓頭的軸向位移，帶動壓頭垂直壓向試件表面，在試件表面產(chǎn)生壓力。移動線圈設計的關鍵在于既要滿足較大量程的需要，還必須有很高的分辨率，以實現(xiàn)納米級的位移和精確測量。壓頭載荷的測量和控制是通過應變儀來實現(xiàn)的。應變儀發(fā)出的信號再反饋到移動線圈上．如此可進行閉環(huán)控制，以實現(xiàn)限定載荷和壓深痕實驗。整個壓入過程完全由微機自動控制進行?？稍诰€測量位移與相應的載荷，并建立兩者之間的關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。納米力學測試技術(shù)的發(fā)展離不開多學科交叉融合和創(chuàng)新研究團隊的共同努力。

FT-NMT03納米力學測試系統(tǒng)可以配合SEM/FIB原位精確直接地測量納米纖維的力學特性。微力傳感器加載微力，納米力學測試結(jié)合高分辨位置編碼器可以對納米纖維進行拉伸、循環(huán)、蠕變、斷裂等形變測試。力-形變（應力-應變）曲線可以定量的表征納米纖維的材料特性。此外，納米力學測試結(jié)合樣品架電連接，可以定量表征電-機械性質(zhì)。位置穩(wěn)定性，納米力學測試對于納米纖維的精確拉伸測試，納米力學測試系統(tǒng)的位移是測試不穩(wěn)定性的主要來源。圖2展示了FT-NMT03納米力學測試系統(tǒng)位移的統(tǒng)計學評價，從中可以找到每一個測試間隔內(nèi)位移導致的不確定性，例如100s內(nèi)為450pm，意思是65%（或95%）的概率，納米力學測試系統(tǒng)在100s的時間間隔內(nèi)的位移穩(wěn)定性小于±450pm（或±900pm）。在醫(yī)學領域，納米力學測試可用于研究細胞和組織的力學性質(zhì)。海南半導體納米力學測試設備

發(fā)展高精度、高穩(wěn)定性納米力學測試設備，是當前科研工作的重要任務。海南高校納米力學測試模塊

主要的微納米力學測量技術(shù)：1、微納米壓痕測試技術(shù)，1.1壓入測試技術(shù)，壓人測試技術(shù)是較初的是表征各種材料力學性能較常用的方法之一,可以追溯到 20 世紀初的定量硬度測試方法。傳統(tǒng)的壓人測試技術(shù)是利用已知幾何形狀的硬壓頭以預設的壓人深度或者載荷作用到較軟的樣品表面,通過測量殘余壓痕的尺寸計算相關的硬度指數(shù)。但壓入測試技術(shù)的缺陷在所能夠表征的材料力學參量局限于硬度和彈性模量這2個基本的參量。1.2 微納米壓痕測試，近年來新型材料正在向低維化、功能化與復合化方向飛速發(fā)展，在微納米尺度作用區(qū)域上開展微納米壓痕測試已被普遍用作評價材料因微觀結(jié)構(gòu)變化面誘發(fā)力學性能變化以及獲得材料物性轉(zhuǎn)變等新現(xiàn)象、新規(guī)律的重要工具。所能夠表征的材料力學參量也不再局限于硬度和彈性模量這2個基本的參量。海南高校納米力學測試模塊