目前微納米力學(xué)性能測試方法的發(fā)展趨勢主要向快速定量化以及動態(tài)模式發(fā)展,測試對象也越來越多地涉及軟物質(zhì),、生物材料等之前較難測試的樣品,。另外,,納米力學(xué)測試方法的標(biāo)準(zhǔn)化也在逐步推進(jìn)。建立標(biāo)準(zhǔn)化的納米力學(xué)測試方法標(biāo)志著相關(guān)測試方法的逐漸成熟,,對納米科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展也具有重要的推動作用,。絕大多數(shù)的納米力學(xué)測試都需要復(fù)雜的樣品制備過程。為了使樣品制備簡單化和人性化,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實現(xiàn)對微納結(jié)構(gòu)的精確提取,、轉(zhuǎn)移直至將其固定在測試平臺上,。總而言之,集中納米操作以及力學(xué)-電學(xué)性能同步測試功能于一體的FT-NMT03能夠滿足幾乎所有的納米力學(xué)測試需求,。原子力顯微鏡(AFM)在納米力學(xué)測試中發(fā)揮著重要作用,,可實現(xiàn)高分辨率成像。海南核工業(yè)納米力學(xué)測試供應(yīng)商
將近場聲學(xué)和掃描探針顯微術(shù)相結(jié)合的掃描探針聲學(xué)顯微術(shù)是近些年來發(fā)展的納米力學(xué)測試方法,。掃描探針聲學(xué)顯微術(shù)有多種應(yīng)用模式,,如超聲力顯微術(shù)(ultrasonic force microscopy,UFM),、原子力聲學(xué)顯微術(shù)(atomic force acoustic microscopy,,AFAM)、超聲原子力顯微術(shù)(ultrasonic atomic force microscopy,,UAFM),,掃描聲學(xué)力顯微術(shù)(scanning acoustic force microscopy,SAFM)等,。在以上幾種應(yīng)用模式中,,以基于接觸共振檢測的AFAM 和UAFM 這兩種方法應(yīng)用較為普遍,有時也將它們統(tǒng)稱為接觸共振力顯微術(shù)(contact resonance force microscopy,,CRFM),。海南核工業(yè)納米力學(xué)測試供應(yīng)商納米力學(xué)測試還可以用于研究納米結(jié)構(gòu)材料的斷裂行為和變形機(jī)制。
應(yīng)用舉例:納米纖維拉伸測試,,納米力學(xué)測試單軸拉伸測試是納米纖維定量力學(xué)分析較常見的方法,。用Pt-EBID將納米纖維兩端分別固定在FT-S微力傳感探針和樣品架上,拉伸直至斷裂,。從應(yīng)力-應(yīng)變曲線計算得到混合納米纖維的平均屈服/極限拉伸強(qiáng)度為375MPa/706Mpa,,金納米纖維的平均屈服/極限拉伸強(qiáng)度為451MPa/741Mpa。對單根納米纖維進(jìn)行各種機(jī)械性能的定量測試需要通用性極高的儀器,。這類設(shè)備必須能進(jìn)行納米機(jī)器人制樣和力學(xué)測試,。并且由于納米纖維軸向形變(延長)小,高位移分辨率和優(yōu)異的位置穩(wěn)定性(位置漂移?。τ诰_一定測量是至關(guān)重要的,。
中國計量學(xué)院朱若谷、浙江大學(xué)陳本永等提出了一種通過測量雙法布里一boluo干涉儀透射光強(qiáng)基波幅值差或基波等幅值過零時間間隔的方法進(jìn)行納米測量的理論基礎(chǔ),,給出了檢測掃描探針振幅變化的新方法,。中國科學(xué)院北京電子顯微鏡實驗室成功研制了一臺使用光學(xué)偏轉(zhuǎn)法檢測的原子力顯微鏡,,通過對云母、光柵,、光盤等樣品的觀測證明該儀器達(dá)到原子分辨率,,較大掃描范圍可達(dá)7μm×7μm。浙江大學(xué)卓永模等研制成功雙焦干涉球面微觀輪廓儀,,解決了對球形表面微觀輪廓進(jìn)行亞納米級的非接觸精密測量問題,,該系統(tǒng)具有0.1nm的縱向分辨率及小于2μm的橫向分辨率。納米力學(xué)測試可以解決納米材料在高溫,、低溫和高壓等極端環(huán)境下的力學(xué)問題,,提高納米材料的穩(wěn)定性和可靠性。
常把納米力學(xué)當(dāng)納米技術(shù)的一個分支,,即集中在工程納米結(jié)構(gòu)和納米系統(tǒng)力學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用面,。納米系統(tǒng)的例子,包括納米顆粒,,納米粉,,納米線,納米棍,,納米帶,,納米管,包括碳納米管和硼氮納米管,,單殼,,納米膜,納米包附,,納米復(fù)合物/納米結(jié)構(gòu)材料(有納米顆粒分散在內(nèi)的液體),納米摩托等,。納米力學(xué)一些已確立的領(lǐng)域是:納米材料,,納米摩檫學(xué)(納米范疇的摩檫,摩損和接觸力學(xué)),,納米機(jī)電系統(tǒng),,和納米應(yīng)用流體學(xué)(Nanofluidics)。作為基礎(chǔ)科學(xué),,納米力學(xué)是以經(jīng)驗原理(基本觀察)為基礎(chǔ),。包括:1.一般力學(xué)原理;2.由于研究或探索的物體變小而出現(xiàn)的一些特別原理,。通過納米力學(xué)測試,,可評估納米材料在極端環(huán)境下的可靠性。貴州工業(yè)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,。海南核工業(yè)納米力學(xué)測試供應(yīng)商
納米壓痕獲得的材料信息也比較豐富,既可以通過靜態(tài)力學(xué)性能測試獲得材料的硬度,、彈性模量,、斷裂韌性、相變(疇變) 等信息,,也可以通過動態(tài)力學(xué)性能測試獲得被測樣品的存儲模量,、損耗模量或損耗因子等。另外,,動態(tài)納米壓痕技術(shù)還可以實現(xiàn)對材料微納米尺度存儲模量和損耗模量的模量成像(modulus mapping),。圖1 是美國Hysitron 公司生產(chǎn)的TI-900 Triboindenter 納米壓痕儀的實物圖。納米壓痕作為一種較通用的微納米力學(xué)測試方法,,目前仍然有不少研究者致力于對其方法本身的改進(jìn)和發(fā)展,。海南核工業(yè)納米力學(xué)測試供應(yīng)商