主要的微納米力學(xué)測量技術(shù)：1,、微納米壓痕測試技術(shù)，1.1壓入測試技術(shù),，壓人測試技術(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 世紀初的定量硬度測試方法,。傳統(tǒng)的壓人測試技術(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,通過測量殘余壓痕的尺寸計算相關(guān)的硬度指數(shù)。但壓入測試技術(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個基本的參量,。1.2 微納米壓痕測試,，近年來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試已被普遍用作評價材料因微觀結(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個基本的參量,。納米力學(xué)測試可以解決納米材料在制備和應(yīng)用過程中的力學(xué)問題,，提高納米材料的性能和穩(wěn)定性。廣州國產(chǎn)納米力學(xué)測試模塊

日本：S．Yoshida主持的Yoshida納米機械項目主要進行以下二個方面的研究：⑴．利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量,，已成功的應(yīng)用于石墨表面和生物樣本的納米級測量,；⑵．利用激光干涉儀測距，在激光干涉儀中其開發(fā)的雙波長法限制了空氣湍流造成的誤差影響,；其實驗裝置具有1n m的測量控制精度,。日本國家計量研究所（NRLM）研制了一套由穩(wěn)頻塞曼激光光源、四光束偏振邁克爾干涉儀和數(shù)據(jù)分析電子系統(tǒng)組成的新型干涉儀,，該所精密測量已涉及一些基本常數(shù)的決定這一類的研究,，如硅晶格間距、磁通量等,，其掃描微動系統(tǒng)主要采用基于柔性鉸鏈機構(gòu)的微動工作臺,。廣州國產(chǎn)納米力學(xué)測試模塊在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，納米力學(xué)測試有助于了解細胞與納米材料的相互作用機制,。

AFAM 的基本原理是利用探針與樣品的接觸振動來對材料納米尺度的彈性性能進行成像或測量,。AFAM 于20 世紀90 年代中期由德國薩爾布呂肯無損檢測研究所的Rabe 博士(女) 首先提出，較初為單點測量模式,。2000 年前后,，她們采用逐點掃頻的方式實現(xiàn)了模量成像功能，但是成像的速度很慢,，一幅128×128 像素的圖像需要大約30min,，導(dǎo)致圖像的熱漂移比較嚴重。2005 年,，美國國家標準局的Hurley 博士(女) 采用DSP 電路控制掃頻和探針的移動,，將成像速度提高了4~5倍(一幅256×256 像素的圖像需要大約25min)。

譜學(xué)技術(shù)微納米材料的化學(xué)成分分析主要依賴于各種譜學(xué)技術(shù),包括紫外-可見光譜紅外光譜,、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,。另有一類譜儀是基于材料受激發(fā)的發(fā)射譜,是專為研究品體缺陷附近的原子排列狀態(tài)而設(shè)計的，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基團或其他物質(zhì)的存在與否,、含量多少、熱失重溫度等(2)表面吸附能力的強弱與粒徑的關(guān)系(3)升溫過程中粒徑變化(4)升溫過程中的相轉(zhuǎn)變情況及晶化過程,。納米力學(xué)測試是一種用于研究納米尺度材料力學(xué)性質(zhì)的實驗方法,。

隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，對薄膜,、納米材料的力學(xué)性質(zhì)的測量成為了一個重要的課題,，然而由于尺寸的限制，傳統(tǒng)的拉伸試驗等力學(xué)測試方法很難在納米尺度下得到準確的結(jié)果,。而原位納米力學(xué)測量技術(shù)的出現(xiàn),，為解決納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的測試問題提供了新的思路和手段。原位納米壓痕技術(shù),，原位納米壓痕技術(shù)是一種應(yīng)用比較普遍的力學(xué)測試方法,，其基本原理是用尖頭壓在待測材料表面，通過測量壓頭的形變等參數(shù)來推算出待測材料的力學(xué)性質(zhì),。由于其具有樣品尺寸,、壓頭設(shè)計等方面的優(yōu)點，原位納米壓痕技術(shù)已經(jīng)被普遍應(yīng)用于納米材料力學(xué)測試領(lǐng)域,。發(fā)展高精度,、高穩(wěn)定性納米力學(xué)測試設(shè)備，是當前科研工作的重要任務(wù),。廣州國產(chǎn)納米力學(xué)測試模塊

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制,。廣州國產(chǎn)納米力學(xué)測試模塊

AFAM 方法提出之后，不少研究者對方法的準確度和靈敏度方面進行了研究,。Hurley 等分析了空氣濕度對AFAM 定量化測量結(jié)果的影響,。Rabe 等分析了探針基片對AFAM 定量化測量的影響。Hurley 等詳細對比了AFAM 單點測試與納米壓痕以及聲表面波譜方法的測試原理,、空間分辨率,、適用性及測試優(yōu)缺點等,。Stan 等提出一種雙參考材料的方法，此方法不需要了解針尖的力學(xué)性能,，可以在一定程度上提高測試的準確度,。他們還提出了一種基于多峰接觸的接觸力學(xué)模型，在一定程度上可以提高測試的準確度,。Turner 等通過嚴格的理論推導(dǎo)研究了探針不同階彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動模態(tài)的靈敏度問題,。Muraoka提出一種在探針微懸臂末端附加集中質(zhì)量的方法，以提高測試靈敏度,。Rupp 等對AFAM測試過程中針尖樣品之間的非線性相互作用進行了研究,。廣州國產(chǎn)納米力學(xué)測試模塊