對納米材料和納米器件的研究和發(fā)展來說,，表征和檢測起著至關(guān)重要的作用,。由于人們對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)計和制造中存在許多的盲目性,，現(xiàn)有的測量表征技術(shù)就存在著許多問題,。此外，由于納米材料和器件的特征長度很小,，測量時產(chǎn)生很大擾動,，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量技術(shù)通用化和應(yīng)用化的瓶頸,，因此,，納米尺度下的測量無論是在理論上，還是在技術(shù)和設(shè)備上都需要深入研究和發(fā)展,。納米機(jī)器人研發(fā)中,，力學(xué)性能測試至關(guān)重要，以確保其在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定性,。廣東空心納米力學(xué)測試廠家

當(dāng)前納米力學(xué)主要應(yīng)用的測試手段是納米壓痕和基于原子力顯微鏡(AFM) 的力—距離曲線方法,，實際上還有另外一種基于AFM 的納米力學(xué)測試方法——掃描探針聲學(xué)顯微術(shù)(atomic force acoustic microscopy,，AFAM)。AFAM具有分辨率高,、成像速度快,、相對誤差低、力學(xué)性能敏感度高等優(yōu)點,。然而,，目前AFAM 的應(yīng)用還不夠普遍，相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者對AFAM 了解和使用的還不多,。為此,，我們在前期研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過整理和凝練,，形成了這部專著,，目的是推動AFAM這種新型納米力學(xué)測量方法在國內(nèi)的普遍應(yīng)用。陜西科研院納米力學(xué)測試?yán)眉{米力學(xué)測試,，可以對納米材料的彈性形變和塑性形變進(jìn)行精細(xì)分析,。

納米力學(xué)測試儀，納米力學(xué)測試儀是用于測量納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的專屬設(shè)備,。納米力學(xué)測試儀可以進(jìn)行納米級別的壓痕測試,、拉伸測試和扭曲測試等。它通常配備有納米壓痕儀,、納米拉曼光譜儀等附件,，可以實現(xiàn)多種力學(xué)性質(zhì)的測試。納米力學(xué)測試儀的使用需要在納米級別下進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié),，并確保測試精度和重復(fù)性,。它普遍應(yīng)用于納米材料的強度研究、納米薄膜的力學(xué)性質(zhì)測試及納米器件的力學(xué)性能等方面,。綜上所述,，納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的測試方法多種多樣，每種方法都有其獨特的優(yōu)勢和適用范圍,。

納米壓痕法：納米壓痕硬度法是一類測量材料表面力學(xué)性能 的先進(jìn)技術(shù),。其原理是在加載過程中 試樣表面在壓頭作用下首先發(fā)生彈性變形，隨著載荷的增加試樣開始發(fā)生塑性變形,，加載曲線呈非線性,，卸載曲線反映被測物體的彈性恢復(fù)過程。通過分析加卸載曲線可以得到材料的硬度和彈性模量等參量,。納米壓痕法不只可以測量材料的硬度和彈性模量，還可以根據(jù)壓頭壓縮過程中脆性材料產(chǎn)生的裂紋估算材料的斷裂韌性,，根據(jù)材料的位移壓力曲線與時間的相關(guān)性獲悉材料的蠕變特性,。除此之外,，納米壓痕法還用于納米膜厚度、微結(jié)構(gòu),，如微梁的剛度與撓度等的測量,。通過納米力學(xué)測試，我們可以深入了解納米材料在受到外力作用時的變形和破壞機(jī)制,。

與傳統(tǒng)硬度計算不同的是,，A 值不是由壓痕照片得到，而是根據(jù) “接觸深度” hc(nm) 計算得到的,。具體關(guān)系式需通過試驗來確定,，根據(jù)壓頭形狀的不同，一般采用多項式擬合的方法,，比如針對三角錐形壓頭,，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),，對于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75。而S的值可以通過對載荷-位移曲線的卸載部分進(jìn)行擬合,，再對擬合函數(shù)求導(dǎo)得出,，即，式中Q 為擬合函數(shù),。這樣通過試驗得到載荷-位移曲線,，測量和計算試驗過程中的載荷 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,，同時也提高了硬度的檢測精度，使得邊加載邊測量成為可能,，為檢測過程的自動化和數(shù)字化創(chuàng)造了條件,。納米力學(xué)測試可以用于評估納米材料的性能和質(zhì)量，以確保其在實際應(yīng)用中的可靠性,。陜西科研院納米力學(xué)測試

測試設(shè)置需精確控制實驗條件,，以消除外部干擾，確保實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。廣東空心納米力學(xué)測試廠家

德國：T．Gddenhenrich等研制了電容式位移控制微懸臂原子力顯微鏡,。在PTB進(jìn)行了一系列稱為1nm級尺寸精度的計劃項目,，這些研究包括：①．提高直線和角度位移的計量；②．研究高分辨率檢測與表面和微結(jié)構(gòu)之間的物理相互作用,，從而給出微形貌,、形狀和尺寸的測量。已完成亞納米級的一維位移和微形貌的測量,。中國計量科學(xué)研究院研制了用于研究多種微位移測量方法標(biāo)準(zhǔn)的高精度微位移差拍激光干涉儀,。中國計量科學(xué)研究院、清華大學(xué)等研制了用于大范圍納米測量的差拍法―珀干涉儀,，其分辨率為0．3nm,，測量范圍±1．1μm，總不確定度優(yōu)于3．5nm,。中國計量學(xué)院朱若谷提出了一種能補償環(huán)境影響,、插入光纖傳光介質(zhì)的補償式光纖雙法布里―珀羅微位移測量系統(tǒng)，適合于納米級微位移測量,，可用于檢定其它高精度位移傳感器,、幾何量計量等。廣東空心納米力學(xué)測試廠家