高校納米力學測試技術

用透射電鏡可評估微納米粒子的平均直徑或粒徑分布。該方法是一種顆粒度觀察測定的一定方法,因而具有可靠性和直觀性,在微納米材料表征中普遍采用。原子力顯微鏡的英文名為縮寫為AFM。AFM具有著自己獨特的優(yōu)勢。AFM對于樣品的要求較低，AFM的應用范圍也較為寬廣。在進行納米材料研究中，AFM能夠分析納米材料的表面形貌，AFM 可以同其他設備如相結合進行微納米粒子的研究。實驗需要進行觀察、測量、記錄、分析等多項步驟，電子顯微技術的作用可以貫穿整個實驗過程，所以電子顯微鏡的重要性不言而喻。納米力學測試可應用于納米材料、生物材料、涂層等領域的研究和開發(fā)。高校納米力學測試技術

光催化納米材料在水處理中的應用，光催化微納米材料以將廢水中的有機污染物迅速轉化、分解為水和二氧化碳等無害物質，有效地提高了處理效率與處理質量。人們常用的處理廢水中有機物的光催化微納米材料是N型半導體材料，較具表示性的是納米Ti02，Ti02的發(fā)現(xiàn)與應用為污水中有害物質與水的完全催化分解開辟了新的道路,且不會產(chǎn)生二次污染，具有很高的化學穩(wěn)定性與較廣的作用范圍。此外,在無機廢水的處理中，由于納米顆粒表面的無機物具有光化學活性，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。海南新能源納米力學測試儀納米力學測試可以應用于納米材料的研究和開發(fā)，以及納米器件的設計和制造。

電子/離子束云紋法和電鏡掃描云紋法，利用電子/離子東抗蝕劑制作出10000線/mm的電子/離子東云紋光柵,這種光柵的應用頻率范圍為40~20000線/mm,柵線的較小寬度可達到幾十納米。電鏡掃描條紋的倍增技術用于單晶材料納米級變形測量。其原理是:在測量中,單晶材料的晶格結構由透射電鏡(TEM)采集并記錄在感光膠片上作為試件柵,以幾何光柵為參考柵,較終通過透射電鏡放大倍數(shù)與試件柵的頻率關系對上述兩柵的干涉云紋進行分析,即可獲得單晶材料表面微小的應變場。STM/晶格光柵云紋法，隧道顯微鏡(STM)納米云紋法是測量表面位移的新技術。測量中,把掃描隧道顯微鏡的探針掃描線作為參考柵,把物質原子晶格柵結構作為試件柵,然后對這兩組柵線干涉形成的云紋進行納米級變形測量。運用該方法對高定向裂解石墨的納米級變形應變進行測試,得到隨掃描范圍變化的應變場。

常把納米力學當納米技術的一個分支，即集中在工程納米結構和納米系統(tǒng)力學性質的應用面。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，納米復合物/納米結構材料（有納米顆粒分散在內的液體），納米摩托等。納米力學一些已確立的領域是：納米材料，納米摩檫學（納米范疇的摩檫，摩損和接觸力學），納米機電系統(tǒng)，和納米應用流體學（Nanofluidics）。作為基礎科學，納米力學是以經(jīng)驗原理（基本觀察）為基礎。包括：1.一般力學原理；2.由于研究或探索的物體變小而出現(xiàn)的一些特別原理。通過納米力學測試，可評估納米材料在極端環(huán)境下的可靠性。

納米科學與技術是近二十年來發(fā)展起來的一門前沿和交叉學科，納米力學作為其中的一個分支，對其他分支學科如納米材料學、物理學、生物醫(yī)學等都有著重要的支撐作用。下面簡要介紹一下目前應用較普遍的兩類微納米力學測試方法：納米壓痕方法和基于原子力顯微鏡的納米力學測試方法。納米壓痕是20 世紀90 年代初期快速發(fā)展起來的一種微納米力學測試方法，是研究微納米尺度材料力學性能的重要方法之一，在科研和工業(yè)領域都有著普遍的應用。納米壓痕的壓入深度在一般在納米量級，遠小于傳統(tǒng)壓痕的微米或毫米量級。限于光學顯微鏡的分辨率，無法直接對納米壓痕的尺寸進行精確測量。在進行納米力學測試時，需要注意避免外界干擾和噪聲對測試結果的影響。江西工業(yè)納米力學測試設備

納米力學測試的結果對于預測納米材料在實際應用中的表現(xiàn)具有重要參考價值。高校納米力學測試技術

與傳統(tǒng)硬度計算不同的是，A 值不是由壓痕照片得到，而是根據(jù) “接觸深度” hc(nm) 計算得到的。具體關系式需通過試驗來確定，根據(jù)壓頭形狀的不同，一般采用多項式擬合的方法，比如針對三角錐形壓頭，其擬合結果為：A = 24.5 + 793hc + 4238+ 332+ 0.059+0.069+ 8.68+ 35.4+ 36. 9式中 “接觸深度”hc由下式計算得出：hc = h - ε P max/S，式中，ε是與壓頭形狀有關的常數(shù)，對于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75。而S的值可以通過對載荷-位移曲線的卸載部分進行擬合，再對擬合函數(shù)求導得出，即，式中Q 為擬合函數(shù)。這樣通過試驗得到載荷-位移曲線，測量和計算試驗過程中的載荷 P、壓痕深度h和卸載曲線初期的斜率S，就可以得到樣品的硬度值。該技術通過記錄連續(xù)的載荷-位移、加卸載曲線，可以獲得材料的硬度、彈性模量、屈服應力等指標，它克服了傳統(tǒng)壓痕測量只適用于較大尺寸試樣以及只能獲得材料的塑性性質等缺陷，同時也提高了硬度的檢測精度，使得邊加載邊測量成為可能，為檢測過程的自動化和數(shù)字化創(chuàng)造了條件。高校納米力學測試技術