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科研前沿的探索者-細(xì)胞遷移與侵襲實(shí)驗(yàn)服務(wù)檢測中心
借助電子顯微鏡(EM)的原位納米力學(xué)測試法,利用掃描電子顯微鏡或透射電子顯微鏡(TEM)的高分辨率成像,在EM 真空腔內(nèi)進(jìn)行原位納米力學(xué)測試,根據(jù)納米試樣在EM真空腔中加載方式不同分為諧振法和拉伸法。原位測試法的較大優(yōu)點(diǎn)是能夠在 SEM 中實(shí)時(shí)觀測試樣的失效引發(fā)過程,甚至能夠用 TEM 對缺陷成核和擴(kuò)展情況進(jìn)行原子級分辨率的實(shí)時(shí)觀測;缺點(diǎn)是需在 EM 真空腔內(nèi)對納米試樣施加載荷,限制了其加載環(huán)境,并且加載力的檢測還需其他裝置才能完成。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。陜西新能源納米力學(xué)測試
主要的微納米力學(xué)測量技術(shù):1、微納米壓痕測試技術(shù),1.1壓入測試技術(shù),壓人測試技術(shù)是較初的是表征各種材料力學(xué)性能較常用的方法之一,可以追溯到 20 世紀(jì)初的定量硬度測試方法。傳統(tǒng)的壓人測試技術(shù)是利用已知幾何形狀的硬壓頭以預(yù)設(shè)的壓人深度或者載荷作用到較軟的樣品表面,通過測量殘余壓痕的尺寸計(jì)算相關(guān)的硬度指數(shù)。但壓入測試技術(shù)的缺陷在所能夠表征的材料力學(xué)參量局限于硬度和彈性模量這2個(gè)基本的參量。1.2 微納米壓痕測試,近年來新型材料正在向低維化、功能化與復(fù)合化方向飛速發(fā)展,在微納米尺度作用區(qū)域上開展微納米壓痕測試已被普遍用作評價(jià)材料因微觀結(jié)構(gòu)變化面誘發(fā)力學(xué)性能變化以及獲得材料物性轉(zhuǎn)變等新現(xiàn)象、新規(guī)律的重要工具。所能夠表征的材料力學(xué)參量也不再局限于硬度和彈性模量這2個(gè)基本的參量。江西納米力學(xué)測試供應(yīng)商納米力學(xué)測試在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,助力研究細(xì)胞力學(xué)行為,揭示疾病發(fā)生機(jī)制。
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(fù)合材料等各種材料精確施加載荷、檢測形變量。在電鏡下進(jìn)行壓痕、壓縮、彎曲、劃痕、拉伸和疲勞等力學(xué)性能測試;此外,還可研究材料在動(dòng)態(tài)力、熱等多場耦合條件下結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。ALEMNIS原位納米壓痕儀可與多種分析設(shè)備聯(lián)用,如掃描電鏡、光學(xué)顯微鏡和同步輻射裝置等,并實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用場景。該原位納米壓痕儀是一款能實(shí)現(xiàn)本征位移控制模式的壓痕儀。依托于該設(shè)備的精巧設(shè)計(jì)及精細(xì)加工,對于不同的應(yīng)用場景,其均具有靈活性、精確性和可重復(fù)性。
AFAM 方法提出之后,不少研究者對方法的準(zhǔn)確度和靈敏度方面進(jìn)行了研究。Hurley 等分析了空氣濕度對AFAM 定量化測量結(jié)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(xì)對比了AFAM 單點(diǎn)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(diǎn)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(xué)性能,可以在一定程度上提高測試的準(zhǔn)確度。他們還提出了一種基于多峰接觸的接觸力學(xué)模型,在一定程度上可以提高測試的準(zhǔn)確度。Turner 等通過嚴(yán)格的理論推導(dǎo)研究了探針不同階彎曲振動(dòng)和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)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(zhì)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(jìn)行了研究。納米機(jī)器人研發(fā)中,力學(xué)性能測試至關(guān)重要,以確保其在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定性。
常把納米力學(xué)當(dāng)納米技術(shù)的一個(gè)分支,即集中在工程納米結(jié)構(gòu)和納米系統(tǒng)力學(xué)性質(zhì)的應(yīng)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(fù)合物/納米結(jié)構(gòu)材料(有納米顆粒分散在內(nèi)的液體),納米摩托等。納米力學(xué)一些已確立的領(lǐng)域是:納米材料,納米摩檫學(xué)(納米范疇的摩檫,摩損和接觸力學(xué)),納米機(jī)電系統(tǒng),和納米應(yīng)用流體學(xué)(Nanofluidics)。作為基礎(chǔ)科學(xué),納米力學(xué)是以經(jīng)驗(yàn)原理(基本觀察)為基礎(chǔ)。包括:1.一般力學(xué)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。納米力學(xué)測試在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,有助于揭示生物分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。山西納米力學(xué)測試參考價(jià)
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。陜西新能源納米力學(xué)測試
在黏彈性力學(xué)性能測試方面,Yuya 等發(fā)展了AFAM 黏彈性力學(xué)性能測試的理論基礎(chǔ)。隨后,Killgore 等將單點(diǎn)測試拓展到成像測試,對二元聚合物的黏彈性力學(xué)性能進(jìn)行了定量化成像,獲得了存儲模量和損耗模量的分布圖。Hurley 等發(fā)展了一種不需要進(jìn)行中間的校準(zhǔn)測試過程而直接測量損耗因子的方法。Tung 等采用二維流體動(dòng)力學(xué)函數(shù),考慮探針接近樣品表面時(shí)的阻尼和附加質(zhì)量效應(yīng)以及與頻率相關(guān)的流體動(dòng)力載荷,對黏彈性阻尼損耗測試進(jìn)行了修正。周錫龍等研究了探針不同階模態(tài)對黏彈性測量靈敏度的影響,提出了一種利用軟懸臂梁的高階模態(tài)進(jìn)行黏彈性力學(xué)性能測試的方法。陜西新能源納米力學(xué)測試