湖南微電子納米力學測試服務

金屬玻璃納米線的熱機械蠕變測試，金屬玻璃由于其獨特的力學性能，如高彈性極限和高斷裂韌性，而受到越來越多的關注。而且，其寬的過冷液態區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械行為是至關重要的。右圖顯示了針對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之間。在進行蠕變測試時（施加固定拉伸力來測量樣品的形變量），納米力學測試采用對納米線通電加熱來控制納米線溫度。這樣可測試納米線在不同溫度下的熱機械蠕變性能。在醫學領域，納米力學測試可用于研究細胞和組織的力學性質。湖南微電子納米力學測試服務

納米力學性能測試系統是一款可在SEM/FIB中對微納米材料和結構的力學性能進行原位、直接而準確測量的納米機器人系統。測試原理是通過微力傳感探針對微納結構施加可控的力,同時采用位移記錄器來測量該結構的形變。從測得的力和形變(應力-應變)曲線可以定量地分析微納米結構的力學性能。通過控制加載力的大小和方向,可實現拉伸、壓縮、斷裂、疲勞和蠕變等各種力學測試。同時,其配備的導電樣品測試平臺可以對微納米結構的電學和力學性能進行同步測試。江西電線電纜納米力學測試模塊在納米力學測試中，常用的儀器包括原子力顯微鏡、納米硬度儀等設備。

納米壓痕試驗舉例，試驗材料取單晶鋁，試驗在美國 MTS 公司生產的 Nano Indenter XP 型納米硬度儀以及美國 Digital Instruments 公司生產的原子力顯微鏡 (AFM) 上進行。首先將試樣放到納米硬度儀上進行壓痕試驗，根據設置的較大載荷或者壓痕深度的不同，試驗時間從數十分鐘到若干小時不等，中間過程不需人工干預。試驗結束后，納米壓痕儀自動計算出試樣的納米硬度值和相關重要性能指標。本試驗中對單晶鋁(110) 面進行檢測，設置壓痕深度為1.5 μ m，共測量三點，較終結果取三點的平均值。

微納米材料研究中用到的一些現代測試技術：電子顯微法，電子顯微技術是以電子顯微鏡為研究手段來分析材料的一種技術。電子顯微鏡擁有高于光學顯微鏡的分辨率，可以放大幾十倍到幾十萬倍的范圍，在實驗研究中具有不可替代的意義，推動了眾多領域研究的進程。電子顯微技術的光源為電子束，通過磁場聚焦成像或者靜電場的分析技術才達成高分辨率的效果、利用電子顯微鏡可以得到聚焦清晰的圖像， 有利于研究人員對于實驗結果進行觀察分析。借助納米力學測試，可以評估材料在微觀尺度下的耐磨性和耐蝕性。

除了采用彎曲振動模式進行測量外，Reinstadtler 等給出了探針扭轉振動模式測量側向接觸剛度的理論基礎。通過同時測量探針微懸臂的彎曲振動和扭轉振動，Hurley 和Turner提出了一種同時測量各向同性材料楊氏模量、剪切模量和泊松比的方法。Killgore 等提出了利用軟探針的高階模態進行AFAM 定量化測試的方法，可以使探針施加在樣品上的力減小到10 nN，極大地擴展了這一方法的應用范圍。Killgore 和Hurley提出了一種新的脈沖接觸共振的方法，將接觸共振與脈沖力模式相結合，不只能測量探針的接觸共振頻率和品質因子，還可以測量針尖樣品之間黏附力的大小。利用納米力學測試，研究人員可揭示材料內部缺陷、應力分布等關鍵信息。湖南微電子納米力學測試服務

納米力學測試還可以用于研究納米結構材料的斷裂行為和變形機制。湖南微電子納米力學測試服務

納米科學與技術是近二十年來發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。湖南微電子納米力學測試服務