微納米材料研究中用到的一些現代測試技術: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。納米力學測試通常在真空或者液體環境下進行,以保證測試的準確性。廣州電線電纜納米力學測試哪家好
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。廣州電線電纜納米力學測試哪家好碳納米管、石墨烯等納米材料,因獨特力學性能,備受關注。
掃描探針聲學顯微術一般適用于模量范圍在1~300 GPa 的材料。對于更軟的材料,在測試過程中接觸力有可能會對樣品造成損害。基于輕敲模式的原子力顯微鏡多頻成像技術是近年來發展的一項納米力學測試方法。通過同時激勵和檢測探針多個頻率的響應或探針振動的兩階(或多階) 模態或探針振動的基頻和高次諧波成分等,可以實現對被測樣品形貌、彈性等性質的快速測量。只要是涉及探針兩個及兩個以上頻率成分的激勵和檢測,均可以歸為多頻成像技術。由于輕敲模式下針尖施加的作用力遠小于接觸狀態下的作用力,因此基于輕敲模式的多頻成像技術適合于軟物質力學性能的測量。
目前納米壓痕在科研界和工業界都得到了普遍的應用,但是它仍然存在一些難以克服的缺點,比如納米壓痕實際上是對材料有損的測試,尤其是對于薄膜來說;其壓針的曲率半徑一般在50 nm 以上,由于分辨率的限制,不能對更小尺度的納米結構進行測試;納米壓痕的掃描功能不強,掃描速度相對較慢,無法捕捉材料在外場作用下動態性能的變化。基于AFM 的納米力學測試方法是另一類被普遍應用的測試方法。1986 年,Binnig 等發明了頭一臺原子力顯微鏡(AFM)。AFM 克服了之前掃描隧道顯微鏡(STM) 只能對導電樣品或半導體樣品進行成像的限制,可以實現對絕緣體材料表面原子尺度的成像,具有更普遍的應用范圍。AFM 利用探針作為傳感器對樣品表面進行測試,不只可以獲得樣品表面的形貌信息,還可以實現對材料微區物理、化學、力學等性質的定量化測試。目前,AFM 普遍應用于物理學、化學、材料學、生物醫學、微電子等眾多領域。納米力學測試技術的發展為納米材料在能源、環保等領域的應用提供了更多可能性。
本文中主要對當今幾種主要材料納觀力學與納米材料力學特性測試方法:納米硬度技術、納米云紋技術、掃描力顯微鏡技術等進行概述。納米硬度技術。隨著現代材料表面工程、微電子、集成微光機電 系統、生物和醫學材料的發展試樣本身或表面改性層厚度越來越小。傳統的硬度測量已無法滿足新材料研究的需要,于是納米硬度技術應運而生。納米硬度計是納米硬度測量的主要儀器,它是一種檢測材料微小體積內力學性能的測試儀器,包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式。由于壓痕或劃痕深度一般控制在微米甚至納米尺度,因此該類儀器已成為電子薄膜、涂層、材料表面及其改性的力學性能檢測的理想手段。它不需要將表層從基體上剝離,便可直接給出材料表層力學性質的空間分布。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。廣州電線電纜納米力學測試哪家好
在納米力學測試中,常用的儀器包括原子力顯微鏡、納米硬度儀等設備。廣州電線電纜納米力學測試哪家好
納米拉曼光譜法,納米拉曼光譜法是一種非常有用的測試方法,可以用來研究材料的力學性質。該方法利用激光對材料進行激發,通過測量材料產生的拉曼散射光譜來獲得材料的力學信息。納米拉曼光譜法可以提供關于材料中分子振動的信息,從而揭示材料的化學成分和晶格結構。利用納米拉曼光譜法可以研究材料的應力分布、材料的強度以及材料在納米尺度下的變形行為等。納米拉曼光譜法具有非接觸、高靈敏度和高分辨率的特點,適用于研究納米尺度材料力學性質的表征。廣州電線電纜納米力學測試哪家好