湖南高校納米力學測試服務

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。納米力學測試可以幫助解決材料在實際使用過程中遇到的損傷和磨損問題。湖南高校納米力學測試服務

原位納米壓痕儀的主要功能為：安裝于SEM或者FIB中，可以對金屬材料、陶瓷材料、生物材料及復合材料等各種材料精確施加載荷、檢測形變量。在電鏡下進行壓痕、壓縮、彎曲、劃痕、拉伸和疲勞等力學性能測試；此外，還可研究材料在動態(tài)力、熱等多場耦合條件下結構與性能的關系。ALEMNIS原位納米壓痕儀可與多種分析設備聯用，如掃描電鏡、光學顯微鏡和同步輻射裝置等，并實現多種應用場景。該原位納米壓痕儀是一款能實現本征位移控制模式的壓痕儀。依托于該設備的精巧設計及精細加工，對于不同的應用場景，其均具有靈活性、精確性和可重復性。廣東科研院納米力學測試定制納米力學測試可以幫助研究人員了解納米材料的力學響應機制，從而推動納米科學的發(fā)展。

AFAM 方法提出之后，不少研究者對方法的準確度和靈敏度方面進行了研究。Hurley 等分析了空氣濕度對AFAM 定量化測量結果的影響。Rabe 等分析了探針基片對AFAM 定量化測量的影響。Hurley 等詳細對比了AFAM 單點測試與納米壓痕以及聲表面波譜方法的測試原理、空間分辨率、適用性及測試優(yōu)缺點等。Stan 等提出一種雙參考材料的方法，此方法不需要了解針尖的力學性能，可以在一定程度上提高測試的準確度。他們還提出了一種基于多峰接觸的接觸力學模型，在一定程度上可以提高測試的準確度。Turner 等通過嚴格的理論推導研究了探針不同階彎曲振動和扭轉振動模態(tài)的靈敏度問題。Muraoka提出一種在探針微懸臂末端附加集中質量的方法，以提高測試靈敏度。Rupp 等對AFAM測試過程中針尖樣品之間的非線性相互作用進行了研究。

將近場聲學和掃描探針顯微術相結合的掃描探針聲學顯微術是近些年來發(fā)展的納米力學測試方法。掃描探針聲學顯微術有多種應用模式，如超聲力顯微術(ultrasonic force microscopy，UFM)、原子力聲學顯微術(atomic force acoustic microscopy，AFAM)、超聲原子力顯微術(ultrasonic atomic force microscopy，UAFM)，掃描聲學力顯微術(scanning acoustic force microscopy，SAFM)等。在以上幾種應用模式中，以基于接觸共振檢測的AFAM 和UAFM 這兩種方法應用較為普遍，有時也將它們統(tǒng)稱為接觸共振力顯微術(contact resonance force microscopy，CRFM)。納米力學測試可以幫助研究人員了解納米材料的力學行為，從而指導納米材料的設計和應用。

AFAM 利用探針和樣品之間的接觸共振進行測試，基于對探針的動力學特性以及針尖樣品之間的接觸力學行為分析，可以通過對探針接觸共振頻率、品質因子、振幅、相位等響應信息的測量，實現被測樣品力學性能的定量化表征。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特性。AFAM 屬于近場聲學成像技術，它克服了傳統(tǒng)聲學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 一樣可以達到納米量級。與納米壓痕技術相比，AFAM 在分辨率方面具有明顯的優(yōu)勢，通常認為其測試過程是無損的。此外，AFAM 在成像質量和速度方面均明顯優(yōu)于納米壓痕。目前，AFAM 已經普遍應用于納米復合材料、智能材料、生物材料、納米材料和薄膜系統(tǒng)等各種先進材料領域。隨著納米技術的不斷發(fā)展，納米力學測試技術也在不斷更新換代，以適應更高精度的測試需求。湖南高校納米力學測試服務

納米力學測試在生物醫(yī)學領域的應用，有助于揭示生物分子和細胞結構的力學特性。湖南高校納米力學測試服務

日本：S．Yoshida主持的Yoshida納米機械項目主要進行以下二個方面的研究：⑴．利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量，已成功的應用于石墨表面和生物樣本的納米級測量；⑵．利用激光干涉儀測距，在激光干涉儀中其開發(fā)的雙波長法限制了空氣湍流造成的誤差影響；其實驗裝置具有1n m的測量控制精度。日本國家計量研究所（NRLM）研制了一套由穩(wěn)頻塞曼激光光源、四光束偏振邁克爾干涉儀和數據分析電子系統(tǒng)組成的新型干涉儀，該所精密測量已涉及一些基本常數的決定這一類的研究，如硅晶格間距、磁通量等，其掃描微動系統(tǒng)主要采用基于柔性鉸鏈機構的微動工作臺。湖南高校納米力學測試服務