納米測(cè)量技術(shù)是利用改制的掃描隧道顯微鏡進(jìn)行微形貌測(cè)量,，這個(gè)技術(shù)已成功的應(yīng)用于石墨表面和生物樣本的納米級(jí)測(cè)量,。國外于1982年發(fā)明并使其發(fā)明者Binnig和Rohrer（美國）榮獲1986年物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)的掃描隧道顯微鏡（STM）。1986年,，Binnig等人利用掃描隧道顯微鏡測(cè)量近10－18N的表面力,，將掃描隧道顯微鏡與探針式輪廓儀相結(jié)合，發(fā)明了原子力顯微鏡,，在空氣中測(cè)量,，達(dá)到橫向精度3n m和垂直方向0．1n m的分辨率。California大學(xué)S．Alexander等人利用光杠桿實(shí)現(xiàn)的原子力顯微鏡初次獲得了原子級(jí)分辨率的表面圖像,。納米力學(xué)測(cè)試還可以評(píng)估材料在高溫,、低溫等極端環(huán)境下的性能表現(xiàn)。江西新能源納米力學(xué)測(cè)試方法

納米壓痕技術(shù)也稱深度敏感壓痕技術(shù)（Depth-Sensing Indentation,， DSI),，是較簡單的測(cè)試材料力學(xué)性質(zhì)的方法之一，可以在納米尺度上測(cè)量材料的各種力學(xué)性質(zhì),，如載荷-位移曲線,、彈性模量、硬度,、斷裂韌性,、應(yīng)變硬化效應(yīng)、粘彈性或蠕變行為等,。納米壓痕理論,，納米壓痕試驗(yàn)中典型的載荷-位移曲線。在加載過程中試樣表面首先發(fā)生的是彈性變形,，隨著載荷進(jìn)一步提高,，塑性變形開始出現(xiàn)并逐步增大；卸載過程主要是彈性變形恢復(fù)的過程,，而塑性變形較終使得樣品表面形成了壓痕,。圖中Pmax 為較大載荷，hmax 為較大位移,，hf為卸載后的位移,，S為卸載曲線初期的斜率。納米硬度的計(jì)算仍采用傳統(tǒng)的硬度公式H =P/A。式中,，H 為硬度 (GPa)；P 為較大載荷 ( μ N),，即上文中的 P max ,；A 為壓痕面積的投影(nm2 )。 湖北高校納米力學(xué)測(cè)試廠家納米力學(xué)測(cè)試應(yīng)用于半導(dǎo)體,、生物醫(yī)學(xué),、能源等多個(gè)領(lǐng)域，具有普遍前景,。

納米拉曼光譜法,，納米拉曼光譜法是一種非常有用的測(cè)試方法，可以用來研究材料的力學(xué)性質(zhì),。該方法利用激光對(duì)材料進(jìn)行激發(fā),，通過測(cè)量材料產(chǎn)生的拉曼散射光譜來獲得材料的力學(xué)信息。納米拉曼光譜法可以提供關(guān)于材料中分子振動(dòng)的信息,，從而揭示材料的化學(xué)成分和晶格結(jié)構(gòu),。利用納米拉曼光譜法可以研究材料的應(yīng)力分布、材料的強(qiáng)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(diǎn)，適用于研究納米尺度材料力學(xué)性質(zhì)的表征,。

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,。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圍產(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。納米力學(xué)測(cè)試可以應(yīng)用于納米材料的質(zhì)量控制和品質(zhì)檢測(cè),，確保產(chǎn)品符合規(guī)定的力學(xué)性能要求,。

微納米材料力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)可移動(dòng)范圍：250mm x 150mm；步長分辨率：50nm,；Encoder 分辨率：500nm,；較大移動(dòng)速率：30mm/S；Z stage,?？梢苿?dòng)范圍：50mm；步長分辨率：3nm,；較大移動(dòng)速率：1.9mm/S,。原位成像掃描范圍。XY 方向：60μm x 60μm,；Z 方向：4μm,；成像分辨率：256 x 256 像素點(diǎn)；掃描速率：3Hz,；壓頭原位的位置控制精度：＜+/-10nm,；較大樣品尺寸：150mm- 200mm。納米壓痕試驗(yàn)：測(cè)試硬度及彈性模量（包括隨著連續(xù)壓入深度的變化獲得硬度和彈性模量的分布）以及斷裂韌性,、蠕變,、應(yīng)力釋放等。 納米劃痕試驗(yàn)：獲得摩擦系數(shù),、臨界載荷,、膜基結(jié)合性質(zhì)。納米摩擦磨損試驗(yàn) ：評(píng)價(jià)抗磨損能力,。在壓痕,、劃痕、磨損前后的SPM原位掃描探針成像: 獲得微區(qū)的形貌組織結(jié)構(gòu),。納米力學(xué)測(cè)試旨在探究微觀尺度下材料的力學(xué)性能,，為科研和工業(yè)領(lǐng)域提供有力支持。廣西新能源納米力學(xué)測(cè)試技術(shù)

在進(jìn)行納米力學(xué)測(cè)試前，需要對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行表面處理和尺寸測(cè)量,，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,。江西新能源納米力學(xué)測(cè)試方法

在黏彈性力學(xué)性能測(cè)試方面，Yuya 等發(fā)展了AFAM 黏彈性力學(xué)性能測(cè)試的理論基礎(chǔ),。隨后,，Killgore 等將單點(diǎn)測(cè)試拓展到成像測(cè)試，對(duì)二元聚合物的黏彈性力學(xué)性能進(jìn)行了定量化成像,，獲得了存儲(chǔ)模量和損耗模量的分布圖。Hurley 等發(fā)展了一種不需要進(jìn)行中間的校準(zhǔn)測(cè)試過程而直接測(cè)量損耗因子的方法,。Tung 等采用二維流體動(dòng)力學(xué)函數(shù),，考慮探針接近樣品表面時(shí)的阻尼和附加質(zhì)量效應(yīng)以及與頻率相關(guān)的流體動(dòng)力載荷，對(duì)黏彈性阻尼損耗測(cè)試進(jìn)行了修正,。周錫龍等研究了探針不同階模態(tài)對(duì)黏彈性測(cè)量靈敏度的影響,，提出了一種利用軟懸臂梁的高階模態(tài)進(jìn)行黏彈性力學(xué)性能測(cè)試的方法。江西新能源納米力學(xué)測(cè)試方法