隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，納米尺度材料的研究變得越來(lái)越重要,。納米尺度材料具有獨(dú)特的力學(xué)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(xué)性質(zhì),，科學(xué)家們不斷開發(fā)出各種先進(jìn)的測(cè)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(xué)性質(zhì)測(cè)試方法,，研究人員可以根據(jù)具體需求選擇適合的方法來(lái)進(jìn)行材料力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試與研究,。納米尺度下力學(xué)性質(zhì)的研究對(duì)于深入了解材料的力學(xué)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(guān)研究和應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)和幫助。利用納米力學(xué)測(cè)試,，可以對(duì)納米材料的彈性形變和塑性形變進(jìn)行精細(xì)分析,。重慶涂層納米力學(xué)測(cè)試廠家

主要的微納米力學(xué)測(cè)量技術(shù)：1、微納米壓痕測(cè)試技術(shù),，1.1壓入測(cè)試技術(shù),，壓人測(cè)試技術(shù)是較初的是表征各種材料力學(xué)性能較常用的方法之一,可以追溯到 20 世紀(jì)初的定量硬度測(cè)試方法。傳統(tǒng)的壓人測(cè)試技術(shù)是利用已知幾何形狀的硬壓頭以預(yù)設(shè)的壓人深度或者載荷作用到較軟的樣品表面,通過(guò)測(cè)量殘余壓痕的尺寸計(jì)算相關(guān)的硬度指數(shù),。但壓入測(cè)試技術(shù)的缺陷在所能夠表征的材料力學(xué)參量局限于硬度和彈性模量這2個(gè)基本的參量,。1.2 微納米壓痕測(cè)試，近年來(lái)新型材料正在向低維化,、功能化與復(fù)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(cè)試已被普遍用作評(píng)價(jià)材料因微觀結(jié)構(gòu)變化面誘發(fā)力學(xué)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(xué)參量也不再局限于硬度和彈性模量這2個(gè)基本的參量,。汽車納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)納米力學(xué)測(cè)試是一種通過(guò)納米尺度下的力學(xué)性質(zhì)來(lái)研究材料特性的方法。

納米劃痕法,，納米劃痕硬度計(jì)主要是通過(guò)測(cè)量壓頭在法向和切向上的載荷和位移的連續(xù)變化過(guò)程,，進(jìn)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(shè)計(jì)主要有兩種方案 納米劃痕計(jì)和壓痕計(jì),，合二為一即劃痕計(jì)的法向力和壓痕深度由高分辨率的壓痕計(jì)提供，同時(shí)記錄勻速移動(dòng)的試樣臺(tái)的位移,，使壓頭沿試樣表面進(jìn)行刻劃,，切向力由壓桿上的兩個(gè)相互垂直的力傳感器測(cè)量納米劃痕硬度計(jì)和壓痕計(jì)相互單獨(dú)。納米劃痕硬度計(jì),，不只可以研究材料的摩擦磨損行為,，還普遍應(yīng)用于薄膜的粘著失效和黏彈行為。對(duì)刻劃材料來(lái)說(shuō),，不只載荷和壓入深度是重要的參數(shù),，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(shí)際摩擦也是十分重要的,。目前，該類儀器已普遍應(yīng)用于各種電子薄膜,、汽車噴漆,、膠卷、光學(xué)鏡 頭,、磁盤,、化妝品(指甲油和口紅)等的質(zhì)量檢測(cè),。

納米力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)是一款可在SEM/FIB中對(duì)微納米材料和結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行原位、直接而準(zhǔn)確測(cè)量的納米機(jī)器人系統(tǒng),。測(cè)試原理是通過(guò)微力傳感探針對(duì)微納結(jié)構(gòu)施加可控的力,同時(shí)采用位移記錄器來(lái)測(cè)量該結(jié)構(gòu)的形變,。從測(cè)得的力和形變(應(yīng)力-應(yīng)變)曲線可以定量地分析微納米結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。通過(guò)控制加載力的大小和方向,可實(shí)現(xiàn)拉伸,、壓縮,、斷裂、疲勞和蠕變等各種力學(xué)測(cè)試,。同時(shí),其配備的導(dǎo)電樣品測(cè)試平臺(tái)可以對(duì)微納米結(jié)構(gòu)的電學(xué)和力學(xué)性能進(jìn)行同步測(cè)試,。納米力學(xué)測(cè)試可以用于研究納米材料的界面行為和相互作用，為納米材料的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ),。

縱觀納米測(cè)量技術(shù)發(fā)展的歷程,，它的研究主要向兩個(gè)方向發(fā)展：一是在傳統(tǒng)的測(cè)量方法基礎(chǔ)上，應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)試儀器解決應(yīng)用物理和微細(xì)加工中的納米測(cè)量問(wèn)題,分析各種測(cè)試技術(shù),提出改進(jìn)的措施或新的測(cè)試方法,；二是發(fā)展建立在新概念基礎(chǔ)上的測(cè)量技術(shù),，利用微觀物理、量子物理中較新的研究成果,將其應(yīng)用于測(cè)量系統(tǒng)中,它將成為未來(lái)納米測(cè)量的發(fā)展趨向,。但納米測(cè)量中也存在一些問(wèn)題限制了它的發(fā)展,。建立相應(yīng)的納米測(cè)量環(huán)境一直是實(shí)現(xiàn)納米測(cè)量亟待解決的問(wèn)題之一，而且在不同的測(cè)量方法中需要的納米測(cè)量環(huán)境也是不同的,。對(duì)納米材料和納米器件的研究和發(fā)展來(lái)說(shuō)，表征和檢測(cè)起著至關(guān)重要的作用,。由于人們對(duì)納米材料和器件的許多基本特征,、結(jié)構(gòu)和相互作用了解得還不很充分，使其在設(shè)計(jì)和制造中存在許多的盲目性,，現(xiàn)有的測(cè)量表征技術(shù)就存在著許多問(wèn)題,。此外，由于納米材料和器件的特征長(zhǎng)度很小,，測(cè)量時(shí)產(chǎn)生很大擾動(dòng),，以至產(chǎn)生的信息并不能完全表示其本身特性。這些都是限制納米測(cè)量技術(shù)通用化和應(yīng)用化的瓶頸,，因此,，納米尺度下的測(cè)量無(wú)論是在理論上，還是在技術(shù)和設(shè)備上都需要深入研究和發(fā)展,。測(cè)試內(nèi)容豐富多樣,，包括硬度、彈性模量,、摩擦系數(shù)等,，助力材料研究,。重慶涂層納米力學(xué)測(cè)試廠家

借助納米力學(xué)測(cè)試，可以評(píng)估材料在微觀尺度下的耐磨性和耐蝕性,。重慶涂層納米力學(xué)測(cè)試廠家

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。重慶涂層納米力學(xué)測(cè)試廠家