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有限元數值分析方面，Hurley 等分別基于解析模型和有限元模型兩種數據分析方法測量了鈮薄膜的壓入模量，并進行了對比。Espinoza-Beltran 等考慮探針微懸臂的傾角、針尖高度、梯形橫截面、材料各向異性等的影響，給出了一種將實驗測試和有限元優化分析相結合，確定針尖樣品面外和面內接觸剛度的方法。有限元分析方法綜合考慮了實際情況中的多種影響因素，精度相對較高。Kopycinska-Muller 等研究了AFAM 測試過程中針尖樣品微納米尺度下的接觸力學行為。Killgore 等提出了一種通過檢測探針接觸共振頻率變化對針尖磨損進行連續測量的方法。納米壓痕技術已廣泛應用于新型合金的研發和質量控...

選擇優良金剛石壓頭需要全方面評估本文討論的各項特性。材料純度與晶體結構決定了壓頭的基本性能上限；幾何精度與表面光潔度直接影響測試準確性；機械性能與耐用性關系到長期使用成本；熱穩定性與化學惰性擴展了應用范圍；尺寸與形狀的多樣性滿足不同測試需求；先進的制造工藝與嚴格的質量控制則是性能一致性的保障。理想的金剛石壓頭應在這些方面都達到均衡優異的表現。在實際選購時，用戶應明確需求并據此制定選擇標準。對于常規硬度測試，可能更關注幾何精度和耐用性；對于納米壓痕實驗，則需要強調頂端半徑和表面光潔度；高溫或腐蝕性環境應用則必須優先考慮熱穩定性和化學惰性。優良金剛石壓頭的價格通常與其性能水平成正比，但考慮到使用壽...

納米壓痕和微米壓痕技術：用于測量薄膜、涂層或基體的表面機械力學特性，如硬度、彈性模量、蠕變、疲勞、應力應變以及彈塑性能。這些數據對于了解材料的力學性能至關重要。劃痕測試：用于評估膜-基體的結合強度和摩擦力等參數，從而確定材料的結合力、耐刮傷性和耐磨損性。這種測試方法在科學研究和質量控制中都有普遍應用。摩擦磨損模式：可以研究極低接觸力學下的微米級摩擦和磨損特性，對于理解材料在實際使用中的耐久性和性能退化具有重要意義。此外，該系統還可以與DSC流變儀和XRD等設備結合使用，進行更全方面的材料分析。微米劃痕測試也是該系統的一個特色功能，能夠提供更深入的膜-基體結合強度信息。通過納米力學測試，可評估納...

我們的高溫測試系統配備了精確的溫度控制系統（±1℃）和氣氛控制裝置，可以模擬發動機實際工作環境。通過高溫壓痕測試獲得的應力-應變曲線，能夠反映超合金在高溫下的塑性變形機制。特別值得一提的是，我們開發的"多尺度力學性能映射"技術，可以同時獲得超合金晶內和晶界的力學性能差異，為材料優化設計提供重要參考。碳納米管環氧樹脂復合材料的表征：1 材料特性與應用價值：碳納米管增強環氧樹脂復合材料因其優異的比強度、比剛度和抗沖擊性能，在航空航天結構件中得到普遍應用。關鍵性能包括：斷裂韌性；初性；高溫性能；界面結合強度。納米力學測試推動半導體微電子行業材料性能提升。廣州汽車納米力學測試應用譜學技術微納米材料的化...

項目研發中的指導作用：從經驗摸索到數據驅動。在材料開發和產品設計領域，納米力學測試正從傳統的后驗證角色轉變為研發過程指導者。致城科技的服務數據顯示，采用系統的納米力學測試可將新材料的開發周期縮短40%以上，同時降低試制成本約35%。這種變革源于測試結果能夠為研發團隊提供精確的性能反饋和機理洞察。以新型強度高的鋁合金開發為例，致城科技的技術團隊曾支持客戶完成從成分設計到工藝優化的全流程研發。通過不同熱處理狀態下納米硬度和模量的網格化測量，快速確定了較優固溶時效參數；借助殘余壓痕的形貌分析，揭示了第二相強化機制與韌性的關聯規律。這種數據驅動的研發模式避免了傳統"試錯法"的資源浪費，使客戶在三個月內...

選擇優良金剛石壓頭需要全方面評估本文討論的各項特性。材料純度與晶體結構決定了壓頭的基本性能上限；幾何精度與表面光潔度直接影響測試準確性；機械性能與耐用性關系到長期使用成本；熱穩定性與化學惰性擴展了應用范圍；尺寸與形狀的多樣性滿足不同測試需求；先進的制造工藝與嚴格的質量控制則是性能一致性的保障。理想的金剛石壓頭應在這些方面都達到均衡優異的表現。在實際選購時，用戶應明確需求并據此制定選擇標準。對于常規硬度測試，可能更關注幾何精度和耐用性；對于納米壓痕實驗，則需要強調頂端半徑和表面光潔度；高溫或腐蝕性環境應用則必須優先考慮熱穩定性和化學惰性。優良金剛石壓頭的價格通常與其性能水平成正比，但考慮到使用壽...

醫藥材料與組件：1.1 隱形眼鏡水凝膠，隱形眼鏡直接接觸人眼，其材料的力學性能對佩戴舒適度和安全性至關重要。水凝膠的模量、脫水導致的剛度變化以及表面摩擦力是關鍵性質。致城科技通過納米壓痕和摩擦性能成像技術，能夠精確測量這些性質，幫助研發人員優化材料配方和設計。1.2 藥片、膠囊和顆粒，藥片、膠囊和顆粒的力學性能直接影響其生產過程和使用效果。斷裂韌性、強度和抗劃傷性能是關鍵指標。致城科技采用納米壓痕和微米壓痕（碾碎測試）等方法，能夠準確表征這些材料的力學性質，確保其在生產和使用中的可靠性。1.3 植入性材料和涂層，植入性材料和涂層需要具備優異的力學性能，以確保在人體內的長期穩定性和生物相容性。關...

中國計量學院朱若谷、浙江大學陳本永等提出了一種通過測量雙法布里一boluo干涉儀透射光強基波幅值差或基波等幅值過零時間間隔的方法進行納米測量的理論基礎，給出了檢測掃描探針振幅變化的新方法。中國科學院北京電子顯微鏡實驗室成功研制了一臺使用光學偏轉法檢測的原子力顯微鏡，通過對云母、光柵、光盤等樣品的觀測證明該儀器達到原子分辨率，較大掃描范圍可達7μm×7μm。浙江大學卓永模等研制成功雙焦干涉球面微觀輪廓儀，解決了對球形表面微觀輪廓進行亞納米級的非接觸精密測量問題，該系統具有0．1nm的縱向分辨率及小于2μm的橫向分辨率。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...

納米劃痕實驗應用：納米劃痕實驗可以用于測量各種材料的力學性質，包括金屬、陶瓷、聚合物、復合材料等。與傳統的力學測試方法相比，納米劃痕實驗具有高精度、高靈敏度、非破壞性等優點。它可以為材料科學家和工程師提供關于材料性能的重要信息，有助于他們更好地理解和優化材料的性能。總之，納米壓痕劃痕實驗是一種先進的微尺度力學測量技術，可以測量材料的力學性能，特別適用于測量薄膜、涂層等超薄層材料的力學性質。納米劃痕實驗可以用于測量各種材料的力學性質，具有高精度、高靈敏度、非破壞性等優點。這兩種實驗方法可以為材料科學家和工程師提供關于材料性能的重要信息，有助于他們更好地理解和優化材料的性能。納米沖擊測試評估脆性材...

納米力學測試概述：按鍵按鈕與觸感：關鍵性質：硬度、模量、疲勞。應用：按鍵按鈕需要具備良好的觸感反饋，同時還要承受反復按壓而不失效。涂層與多層結構：關鍵性質：摩擦系數、耐磨性。應用：消費電子產品表面的涂層不僅提供美觀效果，還需具備耐磨損和抗劃傷能力，以延長使用壽命。車身清漆與保險杠材料：關鍵性質：抗劃傷性能、高溫性能。應用：對于電動汽車等新型消費電子產品，其外部涂層需要能夠抵御環境因素的侵蝕，同時保持外觀光潔。納米劃痕測試監測導電圖案磨損對導電性能的影響。福建工業納米力學測試應用納米力學測試在硬質涂層行業的應用：1. 切削高速加工刀具涂層，在切削高速加工領域，刀具涂層對于提高加工效率、延長刀具壽...

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。陶瓷材料的脆塑轉變行為可通過...

關鍵性質：1 模量與蟠變：模量是材料剛度的度量，蟠變則反映了材料在長時間載荷作用下的變形行為。致城科技通過納米壓痕和高溫測試，能夠精確測量材料的模量和蟠變性能，幫助客戶優化材料設計和工藝流程。2 脫水導致的剛度變化：水凝膠和某些藥物材料在脫水過程中會發生剛度變化，影響其使用性能。致城科技通過精確的納米力學測試，能夠實時監測這些變化，幫助研發人員調整材料配方和生產工藝。3 表面摩擦力：表面摩擦力對隱形眼鏡和植入性材料的舒適度和穩定性具有重要影響。致城科技采用摩擦性能成像技術，能夠精確測量材料的表面摩擦力，為優化設計提供數據支持。薄膜材料的殘余應力會影響納米壓痕測試的準確性。陜西核工業納米力學測試...

樣品制備，納米力學測試納米纖維的拉伸測試前需要復雜的樣品制備過程，因此FT-NMT03納米力學測試具備微納操作的功能，納米力學測試利用力傳感微鑷或者微力傳感器可以對單根納米纖維進行五個自由度的拾取-放置操作（閉環）。可以使用聚焦離子束（FIB）沉積或電子束誘導沉積（EBID）對樣品進行固定。納米力學測試這種結合了電-機械測量和納米加工的技術為大多數納米力學測試應用提供了完美的解決方案。SEM/FIB集成，得益于FT-NMT03納米力學測試系統的緊湊尺寸（71×100×35mm），該系統可以與市面上絕大多數的全尺寸SEM/FIB結合使用，在樣品臺上安裝和拆卸該系統十分簡便，只需幾分鐘。此外，由于...

納米力學（Nanomechanics）是研究納米范圍物理系統的基本力學（彈性，熱和動力過程）的一個分支。納米力學為納米技術提供科學基礎。作為基礎科學，納米力學以經驗原理（基本觀察）為基礎，包括：一般力學原理和物體變小而出現的一些特別原理。納米力學（Nanomechanics）是研究納米范圍物理系統基本力學性質（彈性，熱和動力過程）的納米科學的一個分支。納米力學為納米技術提供了科學基礎。納米力學是經典力學，固態物理，統計力學，材料科學和量子化學等的交叉學科。原子力顯微鏡（AFM）在納米力學測試中發揮著重要作用，可實現高分辨率成像。高精度納米力學測試參考價納米力學測試儀，納米力學測試儀是用于測量納...

借助電子顯微鏡(EM)的原位納米力學測試法，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 真空腔內進行原位納米力學測試，根據納米試樣在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點是能夠在 SEM 中實時觀測試樣的失效引發過程，甚至能夠用 TEM 對缺陷成核和擴展情況進行原子級分辨率的實時觀測;缺點是需在 EM 真空腔內對納米試樣施加載荷，限制了其加載環境，并且加載力的檢測還需其他裝置才能完成。納米力學測試旨在探究微觀尺度下材料的力學性能，為科研和工業領域提供有力支持。陜西新能源納米力學測試主要的微納米力學測量技術：1、微納米壓痕測試技術，1.1壓入測試...

AFAM 的基本原理是利用探針與樣品的接觸振動來對材料納米尺度的彈性性能進行成像或測量。AFAM 于20 世紀90 年代中期由德國薩爾布呂肯無損檢測研究所的Rabe 博士(女) 首先提出，較初為單點測量模式。2000 年前后，她們采用逐點掃頻的方式實現了模量成像功能，但是成像的速度很慢，一幅128×128 像素的圖像需要大約30min，導致圖像的熱漂移比較嚴重。2005 年，美國國家標準局的Hurley 博士(女) 采用DSP 電路控制掃頻和探針的移動，將成像速度提高了4~5倍(一幅256×256 像素的圖像需要大約25min)。納米力學測試對于理解納米材料在極端條件下的力學行為具有重要意義，...

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。納米力學測試可以應用于納米材...

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。原子力顯微鏡（AFM）在納米力學測試中發揮著重要作用，可實現高分辨率成像。江蘇納米力學測試原理掃描探針聲學顯微術一般適...

樣品制備，納米力學測試納米纖維的拉伸測試前需要復雜的樣品制備過程，因此FT-NMT03納米力學測試具備微納操作的功能，納米力學測試利用力傳感微鑷或者微力傳感器可以對單根納米纖維進行五個自由度的拾取-放置操作（閉環）。可以使用聚焦離子束（FIB）沉積或電子束誘導沉積（EBID）對樣品進行固定。納米力學測試這種結合了電-機械測量和納米加工的技術為大多數納米力學測試應用提供了完美的解決方案。SEM/FIB集成，得益于FT-NMT03納米力學測試系統的緊湊尺寸（71×100×35mm），該系統可以與市面上絕大多數的全尺寸SEM/FIB結合使用，在樣品臺上安裝和拆卸該系統十分簡便，只需幾分鐘。此外，由于...

借助原子力顯微鏡(AFM)的納米力學測試法，利用原子力顯微鏡探針的納米操縱能力對一維納米材料施加彎曲或拉伸載荷。施加彎曲載荷時，原子力顯微鏡探針作用在一維納米懸臂梁結構高自山端國雙固支結構的中心位置,彎曲撓度和載荷通過原子力顯微鏡探針懸曾梁的位移和懸臂梁的剛度獲取，依據連續力學理論，由試樣的載荷一撓度曲線獲得其彈性模量、強度和韌性等力學性能參數。這種方法加載機理簡單,相對拉伸法容易操作，缺點是原子力顯微鏡探針的尺寸與被測納米試樣相比較大,撓度較大時探針的滑動以及試樣中心位置的對準精度嚴重影響測試精度3、借助微機電系統(MEMS)技術的片上納米力學測試法基于 MEMS 的片上納米力學測試法采用 ...

Berkovich壓頭是納米壓痕硬度計中較常用的。它可以加工得很尖，而且幾何形狀在很小尺度內保持自相似，適合于小尺度的壓痕實驗。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。優點包括：易獲得好的加工質量，很小載荷就能產生塑性，能減小摩擦的影響。Cube-corner壓頭因其三個面相互垂直，像立方體的一個角，故取此名稱。壓頭越尖，就會在接觸區內產生理想的應力和應變。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生很小的規則...

納米壓痕儀的應用，納米壓痕儀可適用于有機或無機、軟質或硬質材料的檢測分析，包括PVD、CVD、PECVD薄膜，感光薄膜，彩繪釉漆，光學薄膜，微電子鍍膜，保護性薄膜，裝飾性薄膜等等。基體可以為軟質或硬質材料，包括金屬、合金、半導體、玻璃、礦物和有機材料等。半導體技術(鈍化層、鍍金屬、Bond Pads)；存儲材料(磁盤的保護層、磁盤基底上的磁性涂層、CD的保護層)；光學組件(接觸鏡頭、光纖、光學刮擦保護層)；金屬蒸鍍層；防磨損涂層(TiN， TiC， DLC， 切割工具)；藥理學(藥片、植入材料、生物組織)；工程學(油漆涂料、橡膠、觸摸屏、MEMS)等行業。納米力學測試可以幫助研究人員了解納米材...

當前納米力學主要應用的測試手段是納米壓痕和基于原子力顯微鏡(AFM) 的力—距離曲線方法，實際上還有另外一種基于AFM 的納米力學測試方法——掃描探針聲學顯微術(atomic force acoustic microscopy，AFAM)。AFAM具有分辨率高、成像速度快、相對誤差低、力學性能敏感度高等優點。然而，目前AFAM 的應用還不夠普遍，相關領域的學者對AFAM 了解和使用的還不多。為此，我們在前期研究的基礎上，經過整理和凝練，形成了這部專著，目的是推動AFAM這種新型納米力學測量方法在國內的普遍應用。納米力學測試可以解決納米材料在制備和應用過程中的力學問題，提高納米材料的性能和穩定性...

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。通過納米力學測試，我們可以評估納米材料在極端環境下的穩定性和耐久性。廣西汽車納米力學測試方法對納米材料和納米器件的研究和發...

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：...

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。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。重慶涂層納米力學測試應用與傳...

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。云南納米力學測試參考價納米力學（Nanomechanics...

AFAM 的基本原理是利用探針與樣品的接觸振動來對材料納米尺度的彈性性能進行成像或測量。AFAM 于20 世紀90 年代中期由德國薩爾布呂肯無損檢測研究所的Rabe 博士(女) 首先提出，較初為單點測量模式。2000 年前后，她們采用逐點掃頻的方式實現了模量成像功能，但是成像的速度很慢，一幅128×128 像素的圖像需要大約30min，導致圖像的熱漂移比較嚴重。2005 年，美國國家標準局的Hurley 博士(女) 采用DSP 電路控制掃頻和探針的移動，將成像速度提高了4~5倍(一幅256×256 像素的圖像需要大約25min)。納米力學測試還可以揭示納米材料的表面特性和表面反應動力學。廣東表...

德國：T．Gddenhenrich等研制了電容式位移控制微懸臂原子力顯微鏡。在PTB進行了一系列稱為1nm級尺寸精度的計劃項目，這些研究包括：①．提高直線和角度位移的計量；②．研究高分辨率檢測與表面和微結構之間的物理相互作用，從而給出微形貌、形狀和尺寸的測量。已完成亞納米級的一維位移和微形貌的測量。中國計量科學研究院研制了用于研究多種微位移測量方法標準的高精度微位移差拍激光干涉儀。中國計量科學研究院、清華大學等研制了用于大范圍納米測量的差拍法―珀干涉儀，其分辨率為0．3nm，測量范圍±1．1μm，總不確定度優于3．5nm。中國計量學院朱若谷提出了一種能補償環境影響、插入光纖傳光介質的補償式光纖...

本文中主要對當今幾種主要材料納觀力學與納米材料力學特性測試方法:納米硬度技術、納米云紋技術、掃描力顯微鏡技術等進行概述。納米硬度技術。隨著現代材料表面工程、微電子、集成微光機電 系統、生物和醫學材料的發展試樣本身或表面改性層厚度越來越小。傳統的硬度測量已無法滿足新材料研究的需要，于是納米硬度技術應運而生。納米硬度計是納米硬度測量的主要儀器，它是一種檢測材料微小體積內力學性能的測試儀器，包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式。由于壓痕或劃痕深度一般控制在微米甚至納米尺度，因此該類儀器已成為電子薄膜、涂層、材料表面及其改性的力學性能檢測的理想手段。它不需要將表層從基體上剝離，便可直接給出材料表層力學性...