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量子效應決定物理系統內個別原子間的相互作用力。在納米力學中用一些原子間勢能的平均數學模型引入量子效應。在經典多體動力學內加入原子間勢能提供了納米結構和原子尺寸決定性的力學模型。數據方法求解這些模型稱為分子動力學（MD），有時稱為分子力學。非決定性數字近似包括蒙特卡羅，動力蒙卡羅和其它方法。現代的數字工具也包括交叉通用近似，允許同時和連續利用原子尺寸的模型。發展這些復雜的模型是另一應用力學的研究課題。納米機器人研發中，力學性能測試至關重要，以確保其在復雜環境中的穩定性。廣東核工業納米力學測試儀原子力顯微鏡(AFM)，原子力顯微鏡(AtomicForce Microscopy，簡稱AFM)是一種常...

2005 年，中國科學院上海硅酸鹽研究所的曾華榮研究員在國內率先單獨開發出定頻成像模式的AFAM，但不能測量模量。隨后，同濟大學、北京工業大學等單位也對這種成像模式進行了研究。2011 年初，我們研究組將雙頻共振追蹤技術用于AFAM，實現了快速的納米模量成像(一幅256×256 像素的圖像只需1~2min)，并對其準確度和靈敏度進行了系統研究。較近幾年，AFAM 引起了越來越多國內外學者的關注。然而，相對于其他AFM 模式，AFAM 的測量原理涉及梁振動力學和接觸力學，初學者不容易掌握。納米力學測試的結果可以為新材料的設計和應用提供重要參考。核工業納米力學測試方法AFAM 方法較早是由德國佛羅...

用戶可設計自定義的測試程序和測試模式：①FT-NTP納米力學測試平臺,是一個5軸納米機器人系統,能夠在絕大部分全尺寸的SEM中對微納米結構進行精確的納米力學測試。②FT-nMSC模塊化系統控制器,其連接納米力學測試平臺,同步采集力和位移數據。其較大特點是該控制器提供硬。件級別的傳感器保護模式,防止微力傳感探針和微鑷子的力學過載。③FT-nHCM手動控制模塊,其配置的兩個操控桿方便手動控制納米力學測試平臺。④帶接線口的SEM法蘭,實現模塊化系統控制器和納米力學測試平臺的通訊。測試內容豐富多樣，包括硬度、彈性模量、摩擦系數等，助力材料研究。深圳工業納米力學測試廠商納米科學與技術是近二十年來發展起來...

目前微納米力學性能測試方法的發展趨勢主要向快速定量化以及動態模式發展，測試對象也越來越多地涉及軟物質、生物材料等之前較難測試的樣品。另外，納米力學測試方法的標準化也在逐步推進。建立標準化的納米力學測試方法標志著相關測試方法的逐漸成熟，對納米科學和技術的發展也具有重要的推動作用。絕大多數的納米力學測試都需要復雜的樣品制備過程。為了使樣品制備簡單化和人性化,FT-NMT03采用能夠感知力的微鑷子和不同形狀的微力傳感探針針尖來實現對微納結構的精確提取、轉移直至將其固定在測試平臺上。總而言之,集中納米操作以及力學-電學性能同步測試功能于一體的FT-NMT03能夠滿足幾乎所有的納米力學測試需求。在納米力...

在黏彈性力學性能測試方面，Yuya 等發展了AFAM 黏彈性力學性能測試的理論基礎。隨后，Killgore 等將單點測試拓展到成像測試，對二元聚合物的黏彈性力學性能進行了定量化成像，獲得了存儲模量和損耗模量的分布圖。Hurley 等發展了一種不需要進行中間的校準測試過程而直接測量損耗因子的方法。Tung 等采用二維流體動力學函數，考慮探針接近樣品表面時的阻尼和附加質量效應以及與頻率相關的流體動力載荷，對黏彈性阻尼損耗測試進行了修正。周錫龍等研究了探針不同階模態對黏彈性測量靈敏度的影響，提出了一種利用軟懸臂梁的高階模態進行黏彈性力學性能測試的方法。通過納米力學測試，可以優化材料的加工工藝，提高產...

納米壓痕技術，納米壓痕技術是一種直接測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小的壓痕負荷，通過測量壓痕的深度和形狀來推算材料的力學性質。納米壓痕技術一般使用壓痕儀進行測試。在進行納米壓痕測試時，樣品通常需要進行前處理，例如制備平整的表面或進行退火處理。測試過程中，將頂端負載在材料表面上，并控制負載的大小和施加時間。然后，通過測量壓痕的深度和直徑來計算材料的硬度和彈性模量。納米壓痕技術普遍應用于納米硬度測試、薄膜力學性質研究等領域。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。山西納米力學測試收費標準即使源電阻大幅降低至1MW，對一個1mV的信號的測量...

SFM納米力學測試。在掃描隧道顯微鏡(STM)發明以后,基于STM,人們又陸續發展一系列相似的掃描成像顯微技術,它們包括原子力顯微鏡(AFM)、摩擦力顯微鏡(FFM)、磁力顯微鏡、靜電力顯微等,統稱為掃描力顯微鏡(SFM)。由于這些掃描力顯微鏡成像的工作原理是基于探針與被測樣品之間的原子力、摩擦力、磁力或靜電力,因此,它們自然地成為測量探針與被測樣品之間微觀原子力、摩擦力、磁力或靜電力的有力工具。采用原子力顯微鏡對飽和鐵轉鐵蛋白和脫鐵轉鐵蛋白與轉鐵蛋白抗體之間的相互作用進行研究通過原子力顯微鏡對分子間力的曲線進行探測,比較飽和鐵轉鐵蛋白和脫鐵轉鐵蛋白與抗體之間的作用力的差異。在納米力學測試中，...

量子效應也決定納米結構新的電，光和化學性質。因此量子效應在鄰近的納米科學，納米技術，如納米電子學，先進能源系統和納米生物技術學科范圍得到更多注意。納米測量技術是利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量，這個技術已成功的應用于石墨表面和生物樣本的納米級測量。安全一直是必須認真考慮的問題。電測量工具會輸出有危險的、甚至是致命的電壓和電流。清楚儀器使用中何時會發生這些情形顯得極為重要，只有這樣人們才能采取恰當的安全防范手段。請認真閱讀并遵從各種工具附帶的安全指示。解決方案之一：采用新型納米材料，提高力學性能，拓寬應用范圍。四川紡織納米力學測試服務縱觀納米測量技術發展的歷程，它的研究主要向兩個方向發展：...

在AFAM 測試系統開發方面，Hurley 等開發了一套基于快速數字信號處理的掃頻模式共振頻率追蹤系統。這一測試系統可以根據上一像素點的接觸共振頻率自動調整掃描頻率的上下限。隨后，他們又開發出一套稱為SPRITE(scanning probe resonance image tracking electronics) 的測試系統，可以同時對探針兩階模態的接觸共振頻率和品質因子進行成像，并較大程度上提高成像速度。Rodriguez 等開發了一種雙頻共振頻率追蹤(dual frequency resonance tracking，DFRT) 的方法，此種方法應用于AFAM 定量化成像中，可以同時獲...

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...

與傳統硬度計算不同的是，A 值不是由壓痕照片得到，而是根據 “接觸深度” hc(nm) 計算得到的。具體關系式需通過試驗來確定，根據壓頭形狀的不同，一般采用多項式擬合的方法，比如針對三角錐形壓頭，其擬合結果為：A = 24.5 + 793hc + 4238+ 332+ 0.059+0.069+ 8.68+ 35.4+ 36. 9式中 “接觸深度”hc由下式計算得出：hc = h - ε P max/S，式中，ε是與壓頭形狀有關的常數，對于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75。而S的值可以通過對載荷-位移曲線的卸載部分進行擬合，再對擬合函數求導得出，即，式中Q 為擬合函數。這樣通過試驗得到載...

用透射電鏡可評估微納米粒子的平均直徑或粒徑分布。該方法是一種顆粒度觀察測定的一定方法,因而具有可靠性和直觀性,在微納米材料表征中普遍采用。原子力顯微鏡的英文名為縮寫為AFM。AFM具有著自己獨特的優勢。AFM對于樣品的要求較低，AFM的應用范圍也較為寬廣。在進行納米材料研究中，AFM能夠分析納米材料的表面形貌，AFM 可以同其他設備如相結合進行微納米粒子的研究。實驗需要進行觀察、測量、記錄、分析等多項步驟，電子顯微技術的作用可以貫穿整個實驗過程，所以電子顯微鏡的重要性不言而喻。納米力學測試可以用于評估納米材料的耐久性和壽命，為產品的設計和使用提供參考依據。上海納米力學測試設備德國：T．Gdde...

與傳統硬度計算不同的是，A 值不是由壓痕照片得到，而是根據 “接觸深度” hc(nm) 計算得到的。具體關系式需通過試驗來確定，根據壓頭形狀的不同，一般采用多項式擬合的方法，比如針對三角錐形壓頭，其擬合結果為：A = 24.5 + 793hc + 4238+ 332+ 0.059+0.069+ 8.68+ 35.4+ 36. 9式中 “接觸深度”hc由下式計算得出：hc = h - ε P max/S，式中，ε是與壓頭形狀有關的常數，對于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75。而S的值可以通過對載荷-位移曲線的卸載部分進行擬合，再對擬合函數求導得出，即，式中Q 為擬合函數。這樣通過試驗得到載...

隨著納米技術的迅速發展，對薄膜、納米材料的力學性質的測量成為了一個重要的課題，然而由于尺寸的限制，傳統的拉伸試驗等力學測試方法很難在納米尺度下得到準確的結果。而原位納米力學測量技術的出現，為解決納米尺度下材料力學性質的測試問題提供了新的思路和手段。原位納米壓痕技術，原位納米壓痕技術是一種應用比較普遍的力學測試方法，其基本原理是用尖頭壓在待測材料表面，通過測量壓頭的形變等參數來推算出待測材料的力學性質。由于其具有樣品尺寸、壓頭設計等方面的優點，原位納米壓痕技術已經被普遍應用于納米材料力學測試領域。測試內容豐富多樣，包括硬度、彈性模量、摩擦系數等，助力材料研究。電線電纜納米力學測試供應商應用舉例：...

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，開發出多種納米壓痕儀，并實現了商品化，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、 移動線圈系統、加載系統及壓頭等幾個部分。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，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中的電流，可以操縱加載系統和壓頭的動作，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...

縱觀納米測量技術發展的歷程，它的研究主要向兩個方向發展：一是在傳統的測量方法基礎上，應用先進的測試儀器解決應用物理和微細加工中的納米測量問題,分析各種測試技術,提出改進的措施或新的測試方法；二是發展建立在新概念基礎上的測量技術，利用微觀物理、量子物理中較新的研究成果,將其應用于測量系統中,它將成為未來納米測量的發展趨向。但納米測量中也存在一些問題限制了它的發展。建立相應的納米測量環境一直是實現納米測量亟待解決的問題之一，而且在不同的測量方法中需要的納米測量環境也是不同的。對納米材料和納米器件的研究和發展來說，表征和檢測起著至關重要的作用。由于人們對納米材料和器件的許多基本特征、結構和相互作用了...

納米劃痕法，納米劃痕硬度計主要是通過測量壓頭在法向和切向上的載荷和位移的連續變化過程，進而研究材料的摩擦性能、塑性性能和斷裂性能的。納米劃痕儀器的設計主要有兩種方案 納米劃痕計和壓痕計，合二為一即劃痕計的法向力和壓痕深度由高分辨率的壓痕計提供，同時記錄勻速移動的試樣臺的位移，使壓頭沿試樣表面進行刻劃，切向力由壓桿上的兩個相互垂直的力傳感器測量納米劃痕硬度計和壓痕計相互單獨。納米劃痕硬度計，不只可以研究材料的摩擦磨損行為，還普遍應用于薄膜的粘著失效和黏彈行為。對刻劃材料來說，不只載荷和壓入深度是重要的參數，而且殘余劃痕的深度、寬度、凸起的高度在研究接觸壓力和實際摩擦也是十分重要的。目前，該類儀器...

納米測量技術是利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量，這個技術已成功的應用于石墨表面和生物樣本的納米級測量。國外于1982年發明并使其發明者Binnig和Rohrer（美國）榮獲1986年物理學諾貝爾獎的掃描隧道顯微鏡（STM）。1986年，Binnig等人利用掃描隧道顯微鏡測量近10－18N的表面力，將掃描隧道顯微鏡與探針式輪廓儀相結合，發明了原子力顯微鏡，在空氣中測量，達到橫向精度3n m和垂直方向0．1n m的分辨率。California大學S．Alexander等人利用光杠桿實現的原子力顯微鏡初次獲得了原子級分辨率的表面圖像。納米力學測試可以解決納米材料在微納尺度下的力學問題，為納米器...

譜學技術微納米材料的化學成分分析主要依賴于各種譜學技術,包括紫外-可見光譜紅外光譜、x射線熒光光譜、拉曼光譜、俄歇電子能譜、x射線光電子能譜等。另有一類譜儀是基于材料受激發的發射譜,是專為研究品體缺陷附近的原子排列狀態而設計的，如核磁共振儀、電子自旋共振譜儀、穆斯堡爾譜儀、正電子湮滅等等。熱分析技術，納米材料的熱分析主要是指差熱分析、示差掃描量熱法以及熱重分析。三種方法常常相互結合,并與其他方法結合用于研究微納米材料或納米粒子的一些特 征:(1)表面成鍵或非成鍵有機基團或其他物質的存在與否、含量多少、熱失重溫度等(2)表面吸附能力的強弱與粒徑的關系(3)升溫過程中粒徑變化(4)升溫過程中的相轉...

電子/離子束云紋法和電鏡掃描云紋法，利用電子/離子東抗蝕劑制作出10000線/mm的電子/離子東云紋光柵,這種光柵的應用頻率范圍為40~20000線/mm,柵線的較小寬度可達到幾十納米。電鏡掃描條紋的倍增技術用于單晶材料納米級變形測量。其原理是:在測量中,單晶材料的晶格結構由透射電鏡(TEM)采集并記錄在感光膠片上作為試件柵,以幾何光柵為參考柵,較終通過透射電鏡放大倍數與試件柵的頻率關系對上述兩柵的干涉云紋進行分析,即可獲得單晶材料表面微小的應變場。STM/晶格光柵云紋法，隧道顯微鏡(STM)納米云紋法是測量表面位移的新技術。測量中,把掃描隧道顯微鏡的探針掃描線作為參考柵,把物質原子晶格柵結構...

AFAM 方法提出之后，不少研究者對方法的準確度和靈敏度方面進行了研究。Hurley 等分析了空氣濕度對AFAM 定量化測量結果的影響。Rabe 等分析了探針基片對AFAM 定量化測量的影響。Hurley 等詳細對比了AFAM 單點測試與納米壓痕以及聲表面波譜方法的測試原理、空間分辨率、適用性及測試優缺點等。Stan 等提出一種雙參考材料的方法，此方法不需要了解針尖的力學性能，可以在一定程度上提高測試的準確度。他們還提出了一種基于多峰接觸的接觸力學模型，在一定程度上可以提高測試的準確度。Turner 等通過嚴格的理論推導研究了探針不同階彎曲振動和扭轉振動模態的靈敏度問題。Muraoka提出一種...

模塊化設計使系統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)。納米力學測試在材料設計和產品開發中發揮著重要作...

與傳統硬度計算不同的是，A 值不是由壓痕照片得到，而是根據 “接觸深度” hc(nm) 計算得到的。具體關系式需通過試驗來確定，根據壓頭形狀的不同，一般采用多項式擬合的方法，比如針對三角錐形壓頭，其擬合結果為：A = 24.5 + 793hc + 4238+ 332+ 0.059+0.069+ 8.68+ 35.4+ 36. 9式中 “接觸深度”hc由下式計算得出：hc = h - ε P max/S，式中，ε是與壓頭形狀有關的常數，對于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75。而S的值可以通過對載荷-位移曲線的卸載部分進行擬合，再對擬合函數求導得出，即，式中Q 為擬合函數。這樣通過試驗得到載...

隨著科學技術的發展，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，與傳統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，科學家們不斷開發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測試方法，研究人員可以根據具體需求選擇適合的方法來進行材料力學性質的測試與研究。納米尺度下力學性質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新材料具有重要意義。希望本文所分享的方法能夠對相關研究和應用提供一定的指導和幫助。納米力學測試在航空航天領域，為超輕、強度高材料研發提供支持。廣東新能源納米力學測試模塊樣品制備，納米力學測試納米纖維的...

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，開發出多種納米壓痕儀，并實現了商品化，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、 移動線圈系統、加載系統及壓頭等幾個部分。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，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中的電流，可以操縱加載系統和壓頭的動作，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...

納米壓痕法：納米壓痕硬度法是一類測量材料表面力學性能 的先進技術。其原理是在加載過程中 試樣表面在壓頭作用下首先發生彈性變形，隨著載荷的增加試樣開始發生塑性變形，加載曲線呈非線性，卸載曲線反映被測物體的彈性恢復過程。通過分析加卸載曲線可以得到材料的硬度和彈性模量等參量。納米壓痕法不只可以測量材料的硬度和彈性模量，還可以根據壓頭壓縮過程中脆性材料產生的裂紋估算材料的斷裂韌性，根據材料的位移壓力曲線與時間的相關性獲悉材料的蠕變特性。除此之外，納米壓痕法還用于納米膜厚度、微結構，如微梁的剛度與撓度等的測量。通過納米力學測試，我們可以評估納米材料在極端環境下的穩定性和耐久性。廣東紡織納米力學測試技術金...

用戶可設計自定義的測試程序和測試模式：①FT-NTP納米力學測試平臺,是一個5軸納米機器人系統,能夠在絕大部分全尺寸的SEM中對微納米結構進行精確的納米力學測試。②FT-nMSC模塊化系統控制器,其連接納米力學測試平臺,同步采集力和位移數據。其較大特點是該控制器提供硬。件級別的傳感器保護模式,防止微力傳感探針和微鑷子的力學過載。③FT-nHCM手動控制模塊,其配置的兩個操控桿方便手動控制納米力學測試平臺。④帶接線口的SEM法蘭,實現模塊化系統控制器和納米力學測試平臺的通訊。隨著納米技術的不斷發展，納米力學測試技術也在不斷更新換代，以適應更高精度的測試需求。廣西工業納米力學測試系統AFAM 利用...

將近場聲學和掃描探針顯微術相結合的掃描探針聲學顯微術是近些年來發展的納米力學測試方法。掃描探針聲學顯微術有多種應用模式，如超聲力顯微術(ultrasonic force microscopy，UFM)、原子力聲學顯微術(atomic force acoustic microscopy，AFAM)、超聲原子力顯微術(ultrasonic atomic force microscopy，UAFM)，掃描聲學力顯微術(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...

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。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境...

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，總不確定度優于3．5nm。中國計量學院朱若谷提出了一種能補償環境影響、插入光纖傳光介質的補償式光纖...