納米壓痕技術(shù)通過(guò)測(cè)量壓針的壓入深度,，根據(jù)特定形狀壓針壓入深度與接觸面積的關(guān)系推算出壓針與被測(cè)樣品之間的接觸面積,。因此,，納米壓痕也被稱(chēng)為深度識(shí)別壓痕(depth-sensing indentation,，DSI) 技術(shù)。納米壓痕技術(shù)的應(yīng)用范圍非常普遍,，可以用于金屬,、陶瓷、聚合物,、生物材料,、薄膜等絕大多數(shù)樣品的測(cè)試。納米壓痕相關(guān)儀器的操作和使用也非常方便,，加載過(guò)程既可以通過(guò)載荷控制,，也可以通過(guò)位移控制，并且只需測(cè)量壓針壓入樣品過(guò)程中的載荷位移曲線,，結(jié)合恰當(dāng)?shù)牧W(xué)模型就可以獲得樣品的力學(xué)信息,。通過(guò)納米力學(xué)測(cè)試，可以測(cè)量材料的硬度、彈性模量,、粘附性等關(guān)鍵參數(shù),。廣東微納米力學(xué)測(cè)試定制

Berkovich壓頭是納米壓痕硬度計(jì)中較常用的。它可以加工得很尖,，而且?guī)缀涡螤钤诤苄〕叨葍?nèi)保持自相似,，適合于小尺度的壓痕實(shí)驗(yàn)。目前,，該類(lèi)壓頭的加工水平：端部半徑50nm,，典型值約40nm，中心線和面的夾角精度為J=0.025°,。在納米壓痕硬度測(cè)量中,，Berkovich壓頭是一種理想的壓頭。優(yōu)點(diǎn)包括：易獲得好的加工質(zhì)量,，很小載荷就能產(chǎn)生塑性,，能減小摩擦的影響。Cube-corner壓頭因其三個(gè)面相互垂直,，像立方體的一個(gè)角，故取此名稱(chēng),。壓頭越尖,，就會(huì)在接觸區(qū)內(nèi)產(chǎn)生理想的應(yīng)力和應(yīng)變。目前,，該種壓頭主要用于斷裂韌性(fracture toughness)的研究,。它能在脆性材料的壓痕周?chē)a(chǎn)生很小的規(guī)則裂紋，這樣的裂紋能在相當(dāng)小的范圍內(nèi)用來(lái)估計(jì)斷裂韌性,。錐形壓頭圓錐具有尖的自相似幾何形狀,，從模型角度常利用它的軸對(duì)稱(chēng)特性，納米壓痕硬度的許多模型均基于圓錐壓痕,。由于難以加工出尖的圓錐金剛石壓頭,，它在小尺度實(shí)驗(yàn)中很少使用。湖北國(guó)產(chǎn)納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)納米力學(xué)測(cè)試可以用于評(píng)估納米材料的性能和質(zhì)量,，以確保其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性,。

譜學(xué)技術(shù)微納米材料的化學(xué)成分分析主要依賴(lài)于各種譜學(xué)技術(shù),包括紫外-可見(jiàn)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(lèi)譜儀是基于材料受激發(fā)的發(fā)射譜,是專(zhuān)為研究品體缺陷附近的原子排列狀態(tài)而設(shè)計(jì)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(shù)，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(jié)合,并與其他方法結(jié)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(jī)基團(tuán)或其他物質(zhì)的存在與否、含量多少,、熱失重溫度等(2)表面吸附能力的強(qiáng)弱與粒徑的關(guān)系(3)升溫過(guò)程中粒徑變化(4)升溫過(guò)程中的相轉(zhuǎn)變情況及晶化過(guò)程,。

與傳統(tǒng)硬度計(jì)算不同的是，A 值不是由壓痕照片得到,，而是根據(jù) “接觸深度” hc(nm) 計(jì)算得到的,。具體關(guān)系式需通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定，根據(jù)壓頭形狀的不同,，一般采用多項(xiàng)式擬合的方法,，比如針對(duì)三角錐形壓頭，其擬合結(jié)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(jì)算得出：hc = h - ε P max/S,，式中,，ε是與壓頭形狀有關(guān)的常數(shù)，對(duì)于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75,。而S的值可以通過(guò)對(duì)載荷-位移曲線的卸載部分進(jìn)行擬合,，再對(duì)擬合函數(shù)求導(dǎo)得出，即,，式中Q 為擬合函數(shù),。這樣通過(guò)試驗(yàn)得到載荷-位移曲線，測(cè)量和計(jì)算試驗(yàn)過(guò)程中的載荷 P,、壓痕深度h和卸載曲線初期的斜率S,，就可以得到樣品的硬度值。該技術(shù)通過(guò)記錄連續(xù)的載荷-位移,、加卸載曲線,，可以獲得材料的硬度、彈性模量,、屈服應(yīng)力等指標(biāo),，它克服了傳統(tǒng)壓痕測(cè)量只適用于較大尺寸試樣以及只能獲得材料的塑性性質(zhì)等缺陷，同時(shí)也提高了硬度的檢測(cè)精度,，使得邊加載邊測(cè)量成為可能,，為檢測(cè)過(guò)程的自動(dòng)化和數(shù)字化創(chuàng)造了條件。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,。

原子力顯微鏡(AFM),，原子力顯微鏡(AtomicForce Microscopy，簡(jiǎn)稱(chēng)AFM)是一種常用的納米級(jí)力學(xué)性質(zhì)測(cè)試方法,。它通過(guò)在納米尺度下測(cè)量材料表面的力與距離之間的關(guān)系,，來(lái)獲得材料的力學(xué)性質(zhì)信息。AFM的基本工作原理是利用一個(gè)具有納米的探針對(duì)樣品表面進(jìn)行掃描,，并測(cè)量在探針與樣品之間的力的變化,。使用AFM可以獲得材料的力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，如納米硬度,、彈性模量和塑性變形等信息,。此外，AFM還可以進(jìn)行納米級(jí)別的形貌表征,，使得研究人員可以直觀地觀察到材料的表面形貌和結(jié)構(gòu),。發(fā)展高精度、高穩(wěn)定性納米力學(xué)測(cè)試設(shè)備,，是當(dāng)前科研工作的重要任務(wù),。湖南科研院納米力學(xué)測(cè)試廠商

在進(jìn)行納米力學(xué)測(cè)試時(shí)，需要選擇合適的測(cè)試方法和參數(shù),，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,。廣東微納米力學(xué)測(cè)試定制

目前微納米力學(xué)性能測(cè)試方法的發(fā)展趨勢(shì)主要向快速定量化以及動(dòng)態(tài)模式發(fā)展，測(cè)試對(duì)象也越來(lái)越多地涉及軟物質(zhì),、生物材料等之前較難測(cè)試的樣品,。另外，納米力學(xué)測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)化也在逐步推進(jìn),。建立標(biāo)準(zhǔn)化的納米力學(xué)測(cè)試方法標(biāo)志著相關(guān)測(cè)試方法的逐漸成熟，對(duì)納米科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展也具有重要的推動(dòng)作用,。絕大多數(shù)的納米力學(xué)測(cè)試都需要復(fù)雜的樣品制備過(guò)程,。為了使樣品制備簡(jiǎn)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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)微納結(jié)構(gòu)的精確提取、轉(zhuǎn)移直至將其固定在測(cè)試平臺(tái)上,?？偠灾?集中納米操作以及力學(xué)-電學(xué)性能同步測(cè)試功能于一體的FT-NMT03能夠滿(mǎn)足幾乎所有的納米力學(xué)測(cè)試需求。廣東微納米力學(xué)測(cè)試定制