隨著科學技術(shù)的發(fā)展,納米尺度材料的研究變得越來越重要。納米尺度材料具有獨特的力學性質(zhì),與傳統(tǒng)材料相比有著許多不同之處。為了深入了解和研究納米尺度材料的力學性質(zhì),科學家們不斷開發(fā)出各種先進的測試方法。在本文中,我將分享一些納米尺度下常用的材料力學性質(zhì)測試方法,研究人員可以根據(jù)具體需求選擇適合的方法來進行材料力學性質(zhì)的測試與研究。納米尺度下力學性質(zhì)的研究對于深入了解材料的力學行為、提高材料性能以及開發(fā)新材料具有重要意義。希望本文所分享的方法能夠?qū)ο嚓P(guān)研究和應用提供一定的指導和幫助。納米力學測試可以解決納米材料在制備和應用過程中的力學問題,提高納米材料的性能和穩(wěn)定性。廣東國產(chǎn)納米力學測試廠商
經(jīng)過三十年的發(fā)展,目前科學家在AFM 基礎(chǔ)上實現(xiàn)了多種測量和表征材料不同性能的應用模式。利用原子力顯微鏡,人們實現(xiàn)了對化學反應前后化學鍵變化的成像,研究了化學鍵的角對稱性質(zhì)以及分子的側(cè)向剛度。Ternes 等測量了在材料表面移動單個原子所需要施加的作用力。各種不同的應用模式可以獲得被測樣品表面納米尺度力、熱、聲、電、磁等各個方面的性能?;贏FM 的定量化納米力學測試方法主要有力—距離曲線測試、掃描探針聲學顯微術(shù)和基于輕敲模式的動態(tài)多頻技術(shù)。廣東國產(chǎn)納米力學測試廠商碳納米管、石墨烯等納米材料,因獨特力學性能,備受關(guān)注。
即使源電阻大幅降低至1MW,對一個1mV的信號的測量也接近了理論極限,因此要使用一個普通的數(shù)字多用表(DMM)進行測量將變得十分困難。除了電壓或電流靈敏度不夠高之外,許多DMM在測量電壓時的輸入偏移電流很高,而相對于那些納米技術(shù)[3]常常需要的、靈敏度更高的低電平DC測量儀器而言,DMM的輸入電阻又過低。這些特點增加了測量的噪聲,給電路帶來不必要的干擾,從而造成測量的誤差。系統(tǒng)搭建完畢后,必須對其性能進行校驗,而且消除潛在的誤差源。誤差的來源可以包括電纜、連接線、探針[5]、沾污和熱量。下面的章節(jié)中將對降低這些誤差的一些途徑進行探討。
中國計量學院朱若谷、浙江大學陳本永等提出了一種通過測量雙法布里一boluo干涉儀透射光強基波幅值差或基波等幅值過零時間間隔的方法進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。中國科學院北京電子顯微鏡實驗室成功研制了一臺使用光學偏轉(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到原子分辨率,較大掃描范圍可達7μm×7μm。浙江大學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。納米力學測試對于理解納米材料在極端條件下的力學行為具有重要意義,如高溫、高壓等。
摘要 隨著科學技術(shù)的發(fā)展進步,材料的研發(fā)和生產(chǎn)應用進入了微納米尺度,微納米材料憑借其出色的性能被人們普遍應用于科研和生產(chǎn)生活的各方各面。與此同時,人們正深入研究探索微納米尺度的材料力學性能參數(shù)測量技術(shù)方法,以滿足微納米材料的飛速發(fā)展和應用需求。微納米力學測量技術(shù)的應用背景,隨著材料的研發(fā)生產(chǎn)和應用進入微納米尺度,以往的通過宏觀的力學測量手段已不適用于測量微納米薄膜和器件的力學性能參數(shù)的測量。近年來,微納米壓入和劃痕等力學測量手段隨著微納米材料的發(fā)展和應用,在半導體薄膜和器件、功能薄膜、新能源材料、生物材料等領(lǐng)域應用愈發(fā)普遍,因此亟待建立基于微納米尺度的材料力學性能參數(shù)測量的技術(shù)體系。納米力學測試技術(shù)的發(fā)展推動了納米材料和納米器件的性能優(yōu)化。廣東國產(chǎn)納米力學測試廠商
納米力學測試可以應用于納米材料的質(zhì)量控制和品質(zhì)檢測,確保產(chǎn)品符合規(guī)定的力學性能要求。廣東國產(chǎn)納米力學測試廠商
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。中國計量科學研究院研制了用于研究多種微位移測量方法標準的高精度微位移差拍激光干涉儀。中國計量科學研究院、清華大學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。廣東國產(chǎn)納米力學測試廠商