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甘肅納米力學(xué)測試原理

來源: 發(fā)布時間:2024-10-04

微納米材料力學(xué)性能測試系統(tǒng)是一種用于機(jī)械工程領(lǐng)域的科學(xué)儀器,于2008年11月18日啟用??v向載荷力和位移。載荷力分辨率:3nN(在施加1μN的條件下);較小載荷接觸力:<100nN;較大載荷:10mN;位移分辨率:0.0004nm;較小位移:<0.2nm;較大位移:5μm;熱漂移:<0.05nm/s(在室溫條件下)。 橫向載荷力和位移。載荷力的分辨率:0.5μN;較小橫向力:<5μN;較大橫向力:2mN;位移分辨率:3nm;較小位移:<5nm;較大位移:15μm;熱漂移:<0.05nm/s(在室溫條件下)。磨損面積范圍:4μm x 4μm 到 60μm x 60μm;磨損速率:≤180μm/s;縱向載荷范圍:100nN – 1mN。X-Y stage。納米力學(xué)測試在材料設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮著重要作用,能夠提供關(guān)鍵的力學(xué)性能參數(shù)。甘肅納米力學(xué)測試原理

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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??偠灾?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。廣東半導(dǎo)體納米力學(xué)測試供應(yīng)商納米力學(xué)測試可以應(yīng)用于納米材料的質(zhì)量控制和品質(zhì)檢測,確保產(chǎn)品符合規(guī)定的力學(xué)性能要求。

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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。

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(zhǔn)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。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。

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納米力學(xué)(Nanomechanics)是研究納米范圍物理系統(tǒng)的基本力學(xué)(彈性,熱和動力過程)的一個分支。納米力學(xué)為納米技術(shù)提供科學(xué)基礎(chǔ)。作為基礎(chǔ)科學(xué),納米力學(xué)以經(jīng)驗原理(基本觀察)為基礎(chǔ),包括:一般力學(xué)原理和物體變小而出現(xiàn)的一些特別原理。納米力學(xué)(Nanomechanics)是研究納米范圍物理系統(tǒng)基本力學(xué)性質(zhì)(彈性,熱和動力過程)的納米科學(xué)的一個分支。納米力學(xué)為納米技術(shù)提供了科學(xué)基礎(chǔ)。納米力學(xué)是經(jīng)典力學(xué),固態(tài)物理,統(tǒng)計力學(xué),材料科學(xué)和量子化學(xué)等的交叉學(xué)科。納米力學(xué)測試可以解決納米材料在微納尺度下的力學(xué)問題,為納米器件的設(shè)計和制造提供支持。納米力學(xué)電鍍測試儀

碳納米管、石墨烯等納米材料,因獨特力學(xué)性能,備受關(guān)注。甘肅納米力學(xué)測試原理

納米力學(xué)從研究的手段上可分為納觀計算力學(xué)和納米實驗力學(xué)。納米計算力學(xué)包括量子力學(xué)計算方法、分子動力學(xué)計算和跨層次計算等不同類型的數(shù)值模擬方法。納米實驗力學(xué)則有兩層含義:一是以納米層次的分辨率來測量力學(xué)場,即所謂的材料納觀實驗力學(xué);二是對特征尺度為1-100nm之間的微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的實驗力學(xué)研究,即所謂的納米材料實驗力學(xué)。納米實驗力學(xué)研究有兩種途徑:一是對常規(guī)的硬度測試技術(shù)、云紋法等宏觀力學(xué)測試技術(shù)進(jìn)行改造,使它們能適應(yīng)納米力學(xué)測量的需要;另一類是創(chuàng)造如原子力顯微鏡、摩擦力顯微鏡等新的納米力學(xué)測量技術(shù)建立新原理、新方法。甘肅納米力學(xué)測試原理

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