廣東涂層納米力學(xué)測試儀

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-08-08

Berkovich壓頭是納米壓痕硬度計(jì)中較常用的。它可以加工得很尖,而且?guī)缀涡螤钤诤苄〕叨葍?nèi)保持自相似,適合于小尺度的壓痕實(shí)驗(yàn)。目前,該類壓頭的加工水平:端部半徑50nm,典型值約40nm,中心線和面的夾角精度為J=0.025°。在納米壓痕硬度測量中,Berkovich壓頭是一種理想的壓頭。優(yōu)點(diǎn)包括:易獲得好的加工質(zhì)量,很小載荷就能產(chǎn)生塑性,能減小摩擦的影響。Cube-corner壓頭因其三個(gè)面相互垂直,像立方體的一個(gè)角,故取此名稱。壓頭越尖,就會(huì)在接觸區(qū)內(nèi)產(chǎn)生理想的應(yīng)力和應(yīng)變。目前,該種壓頭主要用于斷裂韌性(fracture toughness)的研究。它能在脆性材料的壓痕周圍產(chǎn)生很小的規(guī)則裂紋,這樣的裂紋能在相當(dāng)小的范圍內(nèi)用來估計(jì)斷裂韌性。錐形壓頭圓錐具有尖的自相似幾何形狀,從模型角度常利用它的軸對稱特性,納米壓痕硬度的許多模型均基于圓錐壓痕。由于難以加工出尖的圓錐金剛石壓頭,它在小尺度實(shí)驗(yàn)中很少使用。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展,納米力學(xué)測試技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代,以適應(yīng)更高精度的測試需求。廣東涂層納米力學(xué)測試儀

廣東涂層納米力學(xué)測試儀,納米力學(xué)測試

納米力學(xué)測試儀,納米力學(xué)測試儀是用于測量納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的專屬設(shè)備。納米力學(xué)測試儀可以進(jìn)行納米級(jí)別的壓痕測試、拉伸測試和扭曲測試等。它通常配備有納米壓痕儀、納米拉曼光譜儀等附件,可以實(shí)現(xiàn)多種力學(xué)性質(zhì)的測試。納米力學(xué)測試儀的使用需要在納米級(jí)別下進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié),并確保測試精度和重復(fù)性。它普遍應(yīng)用于納米材料的強(qiáng)度研究、納米薄膜的力學(xué)性質(zhì)測試及納米器件的力學(xué)性能等方面。綜上所述,納米尺度下材料力學(xué)性質(zhì)的測試方法多種多樣,每種方法都有其獨(dú)特的優(yōu)勢和適用范圍。河南納米力學(xué)測試系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù),優(yōu)化納米力學(xué)測試結(jié)果分析,提升研究效率。

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用透射電鏡可評(píng)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(dú)特的優(yōu)勢。AFM對于樣品的要求較低,AFM的應(yīng)用范圍也較為寬廣。在進(jìn)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(shè)備如相結(jié)合進(jìn)行微納米粒子的研究。實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行觀察、測量、記錄、分析等多項(xiàng)步驟,電子顯微技術(shù)的作用可以貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,所以電子顯微鏡的重要性不言而喻。

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(shí)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。測試內(nèi)容豐富多樣,包括硬度、彈性模量、摩擦系數(shù)等,助力材料研究。

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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)的位移和精確測量。壓頭載荷的測量和控制是通過應(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??稍诰€測量位移與相應(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。在進(jìn)行納米力學(xué)測試時(shí),需要特別注意樣品的制備和處理過程,以避免引入誤差。河南納米力學(xué)測試系統(tǒng)

納米力學(xué)測試旨在探究微觀尺度下材料的力學(xué)性能,為科研和工業(yè)領(lǐng)域提供有力支持。廣東涂層納米力學(xué)測試儀

AFAM 利用探針和樣品之間的接觸共振進(jìn)行測試,基于對探針的動(dòng)力學(xué)特性以及針尖樣品之間的接觸力學(xué)行為分析,可以通過對探針接觸共振頻率、品質(zhì)因子、振幅、相位等響應(yīng)信息的測量,實(shí)現(xiàn)被測樣品力學(xué)性能的定量化表征。AFAM 不只可以獲得樣品表面納米尺度的形貌特征,還可以測量樣品表面或亞表面的納米力學(xué)特性。AFAM 屬于近場聲學(xué)成像技術(shù),它克服了傳統(tǒng)聲學(xué)成像中聲波半波長對成像分辨率的限制,其分辨率取決于探針針尖與測試樣品之間的接觸半徑大小。AFM 探針的針尖半徑很小(5~50 nm),且施加在樣品上的作用力也很小(一般為幾納牛到幾微牛),因此AFAM 的空間分辨率極高,其橫向分辨率與普通AFM 一樣可以達(dá)到納米量級(jí)。與納米壓痕技術(shù)相比,AFAM 在分辨率方面具有明顯的優(yōu)勢,通常認(rèn)為其測試過程是無損的。此外,AFAM 在成像質(zhì)量和速度方面均明顯優(yōu)于納米壓痕。目前,AFAM 已經(jīng)普遍應(yīng)用于納米復(fù)合材料、智能材料、生物材料、納米材料和薄膜系統(tǒng)等各種先進(jìn)材料領(lǐng)域。廣東涂層納米力學(xué)測試儀