較大壓痕深度1.5 μ m時的試驗結果,其中納米硬度平均值為0.46GPa,而用傳統硬度計算方法得到的硬度平均值為0.580GPa,這說明傳統硬度計算方法在微納米硬度測量時誤差較大,其原因就是在微納米硬度測量時,材料變形的彈性恢復造成殘余壓痕面積較小,傳統方法使得計算結果產生了偏差,不能正確反映材料的硬度值。圖片通過對不同載荷下的納米硬度測量值進行比較發現,單晶鋁的納米硬度值并不是恒定的, 而是在一定范圍內隨著載荷(壓頭位移)的降低而逐漸增大,也就是存在壓痕尺寸效應現象。圖3反映了納米硬度隨壓痕深度的變化。較大壓痕深度1μm時單晶鋁彈性模量與壓痕深度的關系。此外,納米硬度儀還可以輸出接觸剛、實時載荷等隨壓頭位移的變化曲線,試驗者可以從中獲得豐富的信息。納米力學測試在納米器件的設計和制造中具有重要作用。廣西納米力學測試廠家供應
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。廣西納米力學測試廠家供應測試設置需精確控制實驗條件,以消除外部干擾,確保實驗結果的準確性。
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的。應變儀發出的信號再反饋到移動線圈上.如此可進行閉環控制,以實現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。可在線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。
力—距離曲線測試分為準靜態模式和動態模式,實際應用中采用較多的是準靜態模式下的力-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。通過納米力學測試,可以優化材料的加工工藝,提高產品的性能和品質。
納米力學(Nanomechanics)是研究納米范圍物理系統的基本力學(彈性,熱和動力過程)的一個分支。納米力學為納米技術提供科學基礎。作為基礎科學,納米力學以經驗原理(基本觀察)為基礎,包括:一般力學原理和物體變小而出現的一些特別原理。納米力學(Nanomechanics)是研究納米范圍物理系統基本力學性質(彈性,熱和動力過程)的納米科學的一個分支。納米力學為納米技術提供了科學基礎。納米力學是經典力學,固態物理,統計力學,材料科學和量子化學等的交叉學科。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。重慶高校納米力學測試模塊
納米力學測試結果有助于優化材料設計,提升產品性能,降低生產成本。廣西納米力學測試廠家供應
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。廣西納米力學測試廠家供應