納米硬度計(jì)主要由移動(dòng)線圈、加載單元、金剛石壓頭和控制單元4部分組成。壓頭及其所在軸的運(yùn)動(dòng)由移動(dòng)線圈控制,改變線圈電流的大小即可實(shí)現(xiàn)壓頭的軸向位移,帶動(dòng)壓頭垂直壓向試件表面,在試件表面產(chǎn)生壓力。移動(dòng)線圈設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于既要滿足較大量程的需要,還必須有很高的分辨率,以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的位移和精確測(cè)量。壓頭載荷的測(cè)量和控制是通過應(yīng)變儀來實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)變儀發(fā)出的信號(hào)再反饋到移動(dòng)線圈上.如此可進(jìn)行閉環(huán)控制,以實(shí)現(xiàn)限定載荷和壓深痕實(shí)驗(yàn)。整個(gè)壓入過程完全由微機(jī)自動(dòng)控制進(jìn)行。可在線測(cè)量位移與相應(yīng)的載荷,并建立兩者之間的關(guān)系壓頭大多為金剛石壓頭,常用的壓頭有Berkovich壓頭、Cube Corner壓頭和Conical壓頭。借助納米力學(xué)測(cè)試,可以評(píng)估材料在微觀尺度下的耐磨性和耐蝕性。廣東電線電纜納米力學(xué)測(cè)試參考價(jià)
借助原子力顯微鏡(AFM)的納米力學(xué)測(cè)試法,利用原子力顯微鏡探針的納米操縱能力對(duì)一維納米材料施加彎曲或拉伸載荷。施加彎曲載荷時(shí),原子力顯微鏡探針作用在一維納米懸臂梁結(jié)構(gòu)高自山端國雙固支結(jié)構(gòu)的中心位置,彎曲撓度和載荷通過原子力顯微鏡探針懸曾梁的位移和懸臂梁的剛度獲取,依據(jù)連續(xù)力學(xué)理論,由試樣的載荷一撓度曲線獲得其彈性模量、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能參數(shù)。這種方法加載機(jī)理簡(jiǎn)單,相對(duì)拉伸法容易操作,缺點(diǎn)是原子力顯微鏡探針的尺寸與被測(cè)納米試樣相比較大,撓度較大時(shí)探針的滑動(dòng)以及試樣中心位置的對(duì)準(zhǔn)精度嚴(yán)重影響測(cè)試精度3、借助微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的片上納米力學(xué)測(cè)試法基于 MEMS 的片上納米力學(xué)測(cè)試法采用 MEMS 微加工工藝將微驅(qū)動(dòng)單元、微傳感單元或試樣集成在同一芯片上,通過微驅(qū)動(dòng)單元對(duì)試樣施加載荷,微位移與微力檢測(cè)單元檢測(cè)試樣變形與加載力,進(jìn)面獲取試樣的力學(xué)性能。福建原位納米力學(xué)測(cè)試模塊納米力學(xué)測(cè)試可以幫助研究人員了解納米材料的力學(xué)響應(yīng)機(jī)制,從而推動(dòng)納米科學(xué)的發(fā)展。
較大壓痕深度1.5 μ m時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果,其中納米硬度平均值為0.46GPa,而用傳統(tǒng)硬度計(jì)算方法得到的硬度平均值為0.580GPa,這說明傳統(tǒng)硬度計(jì)算方法在微納米硬度測(cè)量時(shí)誤差較大,其原因就是在微納米硬度測(cè)量時(shí),材料變形的彈性恢復(fù)造成殘余壓痕面積較小,傳統(tǒng)方法使得計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生了偏差,不能正確反映材料的硬度值。圖片通過對(duì)不同載荷下的納米硬度測(cè)量值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),單晶鋁的納米硬度值并不是恒定的, 而是在一定范圍內(nèi)隨著載荷(壓頭位移)的降低而逐漸增大,也就是存在壓痕尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。圖3反映了納米硬度隨壓痕深度的變化。較大壓痕深度1μm時(shí)單晶鋁彈性模量與壓痕深度的關(guān)系。此外,納米硬度儀還可以輸出接觸剛、實(shí)時(shí)載荷等隨壓頭位移的變化曲線,試驗(yàn)者可以從中獲得豐富的信息。
金屬玻璃納米線的熱機(jī)械蠕變測(cè)試,金屬玻璃由于其獨(dú)特的力學(xué)性能,如高彈性極限和高斷裂韌性,而受到越來越多的關(guān)注。而且,其寬的過冷液態(tài)區(qū)間開啟了超塑成形的材料加工工藝。因此定量研究金屬玻璃的熱機(jī)械行為是至關(guān)重要的。右圖顯示了針對(duì)金屬玻璃超塑性性能的研究。金屬玻璃納米線通過Pt基電子束沉積方法固定在FT-S微力傳感探針和樣品臺(tái)之間。在進(jìn)行蠕變測(cè)試時(shí)(施加固定拉伸力來測(cè)量樣品的形變量),納米力學(xué)測(cè)試采用對(duì)納米線通電加熱來控制納米線溫度。這樣可測(cè)試納米線在不同溫度下的熱機(jī)械蠕變性能。納米力學(xué)測(cè)試可以幫助研究人員了解納米材料的力學(xué)行為,從而指導(dǎo)納米材料的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
納米拉曼光譜法,納米拉曼光譜法是一種非常有用的測(cè)試方法,可以用來研究材料的力學(xué)性質(zhì)。該方法利用激光對(duì)材料進(jìn)行激發(fā),通過測(cè)量材料產(chǎn)生的拉曼散射光譜來獲得材料的力學(xué)信息。納米拉曼光譜法可以提供關(guān)于材料中分子振動(dòng)的信息,從而揭示材料的化學(xué)成分和晶格結(jié)構(gòu)。利用納米拉曼光譜法可以研究材料的應(yīng)力分布、材料的強(qiáng)度以及材料在納米尺度下的變形行為等。納米拉曼光譜法具有非接觸、高靈敏度和高分辨率的特點(diǎn),適用于研究納米尺度材料力學(xué)性質(zhì)的表征。在納米力學(xué)測(cè)試中,常用的測(cè)試方法包括納米壓痕測(cè)試、納米拉伸測(cè)試和納米彎曲測(cè)試等。廣西表面微納米力學(xué)測(cè)試供應(yīng)
面向未來,納米力學(xué)測(cè)試將繼續(xù)拓展人類對(duì)微觀世界的認(rèn)知邊界。廣東電線電纜納米力學(xué)測(cè)試參考價(jià)
光催化納米材料在水處理中的應(yīng)用,光催化微納米材料以將廢水中的有機(jī)污染物迅速轉(zhuǎn)化、分解為水和二氧化碳等無害物質(zhì),有效地提高了處理效率與處理質(zhì)量。人們常用的處理廢水中有機(jī)物的光催化微納米材料是N型半導(dǎo)體材料,較具表示性的是納米Ti02,Ti02的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用為污水中有害物質(zhì)與水的完全催化分解開辟了新的道路,且不會(huì)產(chǎn)生二次污染,具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性與較廣的作用范圍。此外,在無機(jī)廢水的處理中,由于納米顆粒表面的無機(jī)物具有光化學(xué)活性,可以通過高氧化態(tài)吸附汞、銀等貴微納米材料在水處理中的應(yīng)用研究,不只消除了工業(yè)廢水的毒性,還可以從污水廢水中回收貴金屬。廣東電線電纜納米力學(xué)測(cè)試參考價(jià)