原位納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)是一種用于材料科學(xué)領(lǐng)域的儀器,，于2011年10月27日啟用,。壓痕測(cè)試單元：（1）可實(shí)現(xiàn)70nN~30mN不同加載載荷，載荷分辨率為3nN,；（2）位移分辨率：0.006nm,，較小位移：0.2nm，較大位移：5um,；（3）室溫?zé)崞疲?.05nm/s；（4）更換壓頭時(shí)間：60s,。能夠?qū)崿F(xiàn)薄膜或其他金屬或非金屬材料的壓痕,、劃痕、摩擦磨損,、微彎曲,、高溫測(cè)試及微彎曲、NanoDMA,、模量成像等功能,。力學(xué)測(cè)試芯片大小只為幾平方毫米，亦可放置在電子顯微鏡真空腔中進(jìn)行原位實(shí)時(shí)檢測(cè),。通過(guò)納米力學(xué)測(cè)試,，可評(píng)估納米材料在極端環(huán)境下的可靠性。表面微納米力學(xué)測(cè)試儀

力—距離曲線測(cè)試分為準(zhǔn)靜態(tài)模式和動(dòng)態(tài)模式,，實(shí)際應(yīng)用中采用較多的是準(zhǔn)靜態(tài)模式下的力-距離曲線測(cè)試,。由力—距離曲線測(cè)試可以獲得樣品表面的力學(xué)性能及黏附的信息。利用接觸力學(xué)模型對(duì)力—距離曲線進(jìn)行擬合,，可以獲得樣品表面的彈性模量,。力—距離曲線測(cè)試與納米壓痕相比，可以施加更小的作用力(nN量級(jí)),，較好地避免了對(duì)生物軟材料的損害,，極大地降低了基底對(duì)薄膜力學(xué)性能測(cè)試的影響,。力—距離曲線測(cè)試普遍應(yīng)用于聚合物材料和生物材料的納米力學(xué)性能測(cè)試，很多研究者利用此方法獲得了細(xì)胞的模量信息,。力—距離曲線陣列測(cè)試可以獲得測(cè)試區(qū)域內(nèi)力學(xué)性能的分布,，但是分辨率較低，且測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng),。另外,，力—距離曲線一般只對(duì)軟材料才比較有效。圖2 是通過(guò)力—距離曲線陣列測(cè)試獲得的細(xì)胞力學(xué)性能(模量) 的分布,。江西國(guó)產(chǎn)納米力學(xué)測(cè)試廠家供應(yīng)納米力學(xué)測(cè)試的發(fā)展促進(jìn)了納米材料及其應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展和創(chuàng)新,。

原位納米片取樣和力學(xué)測(cè)試技術(shù)，原位納米片取樣和力學(xué)測(cè)試技術(shù)是一種新興的納米尺度力學(xué)測(cè)試方法,，其基本原理是利用優(yōu)化的離子束打造方法,，在含有待測(cè)塑料表面的納米區(qū)域內(nèi)制備出超薄的平面固體材料，再對(duì)其進(jìn)行拉伸,、扭曲等力學(xué)測(cè)試,。相比于傳統(tǒng)的拉伸試驗(yàn)等方法，原位納米片取樣技術(shù)具有更優(yōu)的尺寸控制和納米量級(jí)精度,，可以為納米尺度力學(xué)測(cè)試提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),。總之,，原位納米力學(xué)測(cè)量技術(shù)的研究及應(yīng)用是未來(lái)納米材料科學(xué)發(fā)展的重要方向之一,，將為納米材料的設(shè)計(jì)、開發(fā)以及工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn),。

納米壓痕獲得的材料信息也比較豐富,，既可以通過(guò)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試獲得材料的硬度、彈性模量,、斷裂韌性,、相變(疇變) 等信息，也可以通過(guò)動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試獲得被測(cè)樣品的存儲(chǔ)模量,、損耗模量或損耗因子等,。另外，動(dòng)態(tài)納米壓痕技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料微納米尺度存儲(chǔ)模量和損耗模量的模量成像(modulus mapping),。圖1 是美國(guó)Hysitron 公司生產(chǎn)的TI-900 Triboindenter 納米壓痕儀的實(shí)物圖,。納米壓痕作為一種較通用的微納米力學(xué)測(cè)試方法，目前仍然有不少研究者致力于對(duì)其方法本身的改進(jìn)和發(fā)展,。納米力學(xué)測(cè)試對(duì)于理解納米材料在極端條件下的力學(xué)行為具有重要意義,，如高溫、高壓等。

除了采用彎曲振動(dòng)模式進(jìn)行測(cè)量外,，Reinstadtler 等給出了探針扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模式測(cè)量側(cè)向接觸剛度的理論基礎(chǔ),。通過(guò)同時(shí)測(cè)量探針微懸臂的彎曲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，Hurley 和Turner提出了一種同時(shí)測(cè)量各向同性材料楊氏模量,、剪切模量和泊松比的方法,。Killgore 等提出了利用軟探針的高階模態(tài)進(jìn)行AFAM 定量化測(cè)試的方法，可以使探針施加在樣品上的力減小到10 nN,，極大地?cái)U(kuò)展了這一方法的應(yīng)用范圍,。Killgore 和Hurley提出了一種新的脈沖接觸共振的方法，將接觸共振與脈沖力模式相結(jié)合,，不只能測(cè)量探針的接觸共振頻率和品質(zhì)因子,，還可以測(cè)量針尖樣品之間黏附力的大小。納米力學(xué)測(cè)試可以幫助解決材料在實(shí)際使用過(guò)程中遇到的損傷和磨損問(wèn)題,。海南表面微納米力學(xué)測(cè)試供應(yīng)商

納米力學(xué)測(cè)試設(shè)備的精度和靈敏度對(duì)于獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果至關(guān)重要,。表面微納米力學(xué)測(cè)試儀

國(guó)內(nèi)的江西省科學(xué)院、清華大學(xué),、南昌大學(xué)等采用掃描探針顯微鏡系列,，如掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等,，對(duì)高精度納米和亞納米量級(jí)的光學(xué)超光滑表面的粗糙度和微輪廓進(jìn)行測(cè)量研究,。天津大學(xué)劉安偉等在量子隧道效應(yīng)的基礎(chǔ)上，建立了適用于平坦表面的掃描隧道顯微鏡微輪廓測(cè)量的數(shù)學(xué)模型,，仿真結(jié)果較好地反映了掃描隧道顯微鏡對(duì)樣品表面輪廓的測(cè)量過(guò)程,。清華大學(xué)李達(dá)成等研制成功在線測(cè)量超光滑表面粗糙度的激光外差干涉儀，該儀器以穩(wěn)頻半導(dǎo)體激光器作為光源,，共光路設(shè)計(jì)提高了抗外界環(huán)境干擾的能力,，其縱向和橫向分辨率分別為0．39nm和0．73μm,。李巖等提出了一種基于頻率分裂激光器光強(qiáng)差法的納米測(cè)量原理,。表面微納米力學(xué)測(cè)試儀