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AFAM 方法較早是由德國佛羅恩霍夫無損檢測研究所Rabe 等在1994 年提出的。1996 年Rabe 等詳細分析了探針自由狀態以及針尖與樣品表面接觸情況下微懸臂的動力學特性，建立了針尖與樣品接觸時共振頻率與接觸剛度之間的定量化關系。之后，他們還給出了考慮針尖與樣品側向接觸、針尖高度及微懸臂傾角影響的微懸臂振動特征方程。他們在這方面的主要工作奠定了AFAM 定量化測試的理論基礎。Reinstaedtler 等利用光學干涉法對探針懸臂梁的振動模態進行了測量。Turner 等采用解析方法和數值方法對比了針尖樣品之間分別存在線性和非線性相互作用時，點質量模型和Euler-Bernoulli 梁模型...

納米壓痕技術也稱深度敏感壓痕技術（Depth-Sensing Indentation， DSI)，是較簡單的測試材料力學性質的方法之一，可以在納米尺度上測量材料的各種力學性質，如載荷-位移曲線、彈性模量、硬度、斷裂韌性、應變硬化效應、粘彈性或蠕變行為等。納米壓痕理論，納米壓痕試驗中典型的載荷-位移曲線。在加載過程中試樣表面首先發生的是彈性變形，隨著載荷進一步提高，塑性變形開始出現并逐步增大；卸載過程主要是彈性變形恢復的過程，而塑性變形較終使得樣品表面形成了壓痕。圖中Pmax 為較大載荷，hmax 為較大位移，hf為卸載后的位移，S為卸載曲線初期的斜率。納米硬度的計算仍采用傳統的硬度公式H =P...

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。在進行納米力學測試時，需要特別注意樣品的制備和處理過程，以避免引入誤差。深圳微電子納米力學測試供應納米壓痕技術也稱深度...

原位納米機械性能試驗技術，原位納米機械性能試驗技術是一種應用超分辨顯微學、納米壓痕技術等手段，通過獨特的力學測試方法對納米尺度下的材料機械性質進行測試的方法。相比于傳統的拉伸、壓縮等方法，原位納米機械性能試驗技術具有更高的精度和更豐富的信息，可以為納米材料的研究提供更加詳細的數據支持。隨著納米尺度下功能性材料的不斷涌現，納米力學測試將成為實現其合理設計的重要手段之一。原位納米力學測量技術在納米材料力學測試領域具有廣闊的應用前景，它不只可以為納米尺度下材料力學行為的實驗研究提供詳細的數據支撐，而且還可以為新材料的設計和開發提供指導。面向未來，納米力學測試將繼續拓展人類對微觀世界的認知邊界。深圳新...

SFM納米力學測試。在掃描隧道顯微鏡(STM)發明以后,基于STM,人們又陸續發展一系列相似的掃描成像顯微技術,它們包括原子力顯微鏡(AFM)、摩擦力顯微鏡(FFM)、磁力顯微鏡、靜電力顯微等,統稱為掃描力顯微鏡(SFM)。由于這些掃描力顯微鏡成像的工作原理是基于探針與被測樣品之間的原子力、摩擦力、磁力或靜電力,因此,它們自然地成為測量探針與被測樣品之間微觀原子力、摩擦力、磁力或靜電力的有力工具。采用原子力顯微鏡對飽和鐵轉鐵蛋白和脫鐵轉鐵蛋白與轉鐵蛋白抗體之間的相互作用進行研究通過原子力顯微鏡對分子間力的曲線進行探測,比較飽和鐵轉鐵蛋白和脫鐵轉鐵蛋白與抗體之間的作用力的差異。在納米尺度上，材料...

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。納米力學測試結果有助于優化材料設計，提升產品性能，降低生產成本。甘肅新能源納米力學測...

隨著科學技術的發展，納米尺度材料的研究變得越來越重要。納米尺度材料具有獨特的力學性質，與傳統材料相比有著許多不同之處。為了深入了解和研究納米尺度材料的力學性質，科學家們不斷開發出各種先進的測試方法。在本文中，我將分享一些納米尺度下常用的材料力學性質測試方法，研究人員可以根據具體需求選擇適合的方法來進行材料力學性質的測試與研究。納米尺度下力學性質的研究對于深入了解材料的力學行為、提高材料性能以及開發新材料具有重要意義。希望本文所分享的方法能夠對相關研究和應用提供一定的指導和幫助。在進行納米力學測試時，需要注意避免外界干擾和噪聲對測試結果的影響。海南高校納米力學測試模塊納米力學測試儀，納米力學測試...

應用舉例：納米纖維拉伸測試，納米力學測試單軸拉伸測試是納米纖維定量力學分析較常見的方法。用Pt-EBID將納米纖維兩端分別固定在FT-S微力傳感探針和樣品架上，拉伸直至斷裂。從應力-應變曲線計算得到混合納米纖維的平均屈服/極限拉伸強度為375MPa/706Mpa，金納米纖維的平均屈服/極限拉伸強度為451MPa/741Mpa。對單根納米纖維進行各種機械性能的定量測試需要通用性極高的儀器。這類設備必須能進行納米機器人制樣和力學測試。并且由于納米纖維軸向形變（延長）小，高位移分辨率和優異的位置穩定性（位置漂移小）對于精確一定測量是至關重要的。納米力學測試可用于研究納米顆粒在膠體、液態等介質中的相互...

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...

研究液相環境下的流體載荷對探針振動產生的影響可以將AFAM 定量化測試應用范圍擴展至液相環境。液相環境下增加的流體質量載荷和流體阻尼使探針振動的共振頻率和品質因子都較大程度上減小。Parlak 等采用簡單的解析模型考慮流體質量載荷和流體阻尼效應，可以在液相環境下從探針的接觸共振頻率導出針尖樣品的接觸剛度值。Tung 等通過嚴格的理論推導，提出通過重構流體動力學函數的方法，將流體慣性載荷效應進行分離。此方法不需要預先知道探針的幾何尺寸及材料特性，也不需要了解周圍流體的力學性能。納米力學測試可以幫助研究人員了解納米材料的變形和斷裂機制，為納米材料的設計和優化提供指導。湖北納米力學測試服務經過三十年...

量子效應也決定納米結構新的電，光和化學性質。因此量子效應在鄰近的納米科學，納米技術，如納米電子學，先進能源系統和納米生物技術學科范圍得到更多注意。納米測量技術是利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量，這個技術已成功的應用于石墨表面和生物樣本的納米級測量。安全一直是必須認真考慮的問題。電測量工具會輸出有危險的、甚至是致命的電壓和電流。清楚儀器使用中何時會發生這些情形顯得極為重要，只有這樣人們才能采取恰當的安全防范手段。請認真閱讀并遵從各種工具附帶的安全指示。在納米力學測試中，常用的測試方法包括納米壓痕測試、納米拉伸測試和納米彎曲測試等。江西新能源納米力學測試供應商掃描探針聲學顯微術一般適用于模量...

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。利用納米力學測試，可以評估納米材料的可靠性和耐久性。廣西表面微納米力學測試參考價納米硬度計主要由移動線圈、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...

納米壓痕技術通過測量壓針的壓入深度，根據特定形狀壓針壓入深度與接觸面積的關系推算出壓針與被測樣品之間的接觸面積。因此，納米壓痕也被稱為深度識別壓痕(depth-sensing indentation，DSI) 技術。納米壓痕技術的應用范圍非常普遍，可以用于金屬、陶瓷、聚合物、生物材料、薄膜等絕大多數樣品的測試。納米壓痕相關儀器的操作和使用也非常方便，加載過程既可以通過載荷控制，也可以通過位移控制，并且只需測量壓針壓入樣品過程中的載荷位移曲線，結合恰當的力學模型就可以獲得樣品的力學信息。納米力學測試在航空航天領域，為超輕、強度高材料研發提供支持。陜西納米力學測試技術德國：T．Gddenhenri...

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的靈敏度問題。Muraoka提出一種...

納米劃痕法，納米劃痕硬度計主要是通過測量壓頭在法向和切向上的載荷和位移的連續變化過程，進而研究材料的摩擦性能、塑性性能和斷裂性能的。納米劃痕儀器的設計主要有兩種方案 納米劃痕計和壓痕計，合二為一即劃痕計的法向力和壓痕深度由高分辨率的壓痕計提供，同時記錄勻速移動的試樣臺的位移，使壓頭沿試樣表面進行刻劃，切向力由壓桿上的兩個相互垂直的力傳感器測量納米劃痕硬度計和壓痕計相互單獨。納米劃痕硬度計，不只可以研究材料的摩擦磨損行為，還普遍應用于薄膜的粘著失效和黏彈行為。對刻劃材料來說，不只載荷和壓入深度是重要的參數，而且殘余劃痕的深度、寬度、凸起的高度在研究接觸壓力和實際摩擦也是十分重要的。目前，該類儀器...

縱觀納米測量技術發展的歷程，它的研究主要向兩個方向發展：一是在傳統的測量方法基礎上，應用先進的測試儀器解決應用物理和微細加工中的納米測量問題,分析各種測試技術,提出改進的措施或新的測試方法；二是發展建立在新概念基礎上的測量技術，利用微觀物理、量子物理中較新的研究成果,將其應用于測量系統中,它將成為未來納米測量的發展趨向。但納米測量中也存在一些問題限制了它的發展。建立相應的納米測量環境一直是實現納米測量亟待解決的問題之一，而且在不同的測量方法中需要的納米測量環境也是不同的。對納米材料和納米器件的研究和發展來說，表征和檢測起著至關重要的作用。由于人們對納米材料和器件的許多基本特征、結構和相互作用了...

納米測量技術是利用改制的掃描隧道顯微鏡進行微形貌測量，這個技術已成功的應用于石墨表面和生物樣本的納米級測量。國外于1982年發明并使其發明者Binnig和Rohrer（美國）榮獲1986年物理學諾貝爾獎的掃描隧道顯微鏡（STM）。1986年，Binnig等人利用掃描隧道顯微鏡測量近10－18N的表面力，將掃描隧道顯微鏡與探針式輪廓儀相結合，發明了原子力顯微鏡，在空氣中測量，達到橫向精度3n m和垂直方向0．1n m的分辨率。California大學S．Alexander等人利用光杠桿實現的原子力顯微鏡初次獲得了原子級分辨率的表面圖像。在進行納米力學測試前，需要對測試樣品進行表面處理和尺寸測量，...

研究液相環境下的流體載荷對探針振動產生的影響可以將AFAM 定量化測試應用范圍擴展至液相環境。液相環境下增加的流體質量載荷和流體阻尼使探針振動的共振頻率和品質因子都較大程度上減小。Parlak 等采用簡單的解析模型考慮流體質量載荷和流體阻尼效應，可以在液相環境下從探針的接觸共振頻率導出針尖樣品的接觸剛度值。Tung 等通過嚴格的理論推導，提出通過重構流體動力學函數的方法，將流體慣性載荷效應進行分離。此方法不需要預先知道探針的幾何尺寸及材料特性，也不需要了解周圍流體的力學性能。納米力學測試的結果可以為新材料的設計和應用提供重要參考。深圳高校納米力學測試廠家供應納米劃痕法，納米劃痕硬度計主要是通過...

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...

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。碳納米管、石墨烯等納米材料，因獨特力學性能，備受關注。湖南高精度納米力學測試設備借助...

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的靈敏度問題。Muraoka提出一種...

納米壓痕儀簡介，近年來，國內外研究人員以納米壓痕技術為基礎，開發出多種納米壓痕儀，并實現了商品化，為材料的納米力學性能檢測提供了高效、便捷的手段。圖片納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測試，測試結果通過力與壓入深度的曲線計算得出，無需通過顯微鏡觀察壓痕面積。納米壓痕儀的基本組成可以分為控制系統、 移動線圈系統、加載系統及壓頭等幾個部分。壓頭一般使用金剛石壓頭，分為三角錐或四棱錐等類型。試驗時，首先輸入初始參數，之后的檢測過程則完全由微機自動控制，通過改變移動線圈系統中的電流，可以操縱加載系統和壓頭的動作，壓頭壓入載荷的測量和控制通過應變儀來完成，同時應變儀還將信號反饋到移動線...

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...

一般力學原理包括：。能量和動量守恒原理；。哈密頓變分原理；。對稱原理。由于研究的物體小，納米力學也要考慮：。當物體尺寸和原子距離可比時，物體的離散性；。物體內自由度的多樣性和有限性。。熱脹落的重要性；。熵效應的重要性；。量子效應的重要性。這些原理可提供對納米物體新異性質深入了解。新異性質是指這種性質在類似的宏觀物體沒有或者很不相同。特別是，當物體變小，會出現各種表面效應，它由納米結構較高的表面與體積比所決定。這些效應影晌納米結構的機械能和熱學性質（熔點，熱容等）例如，由于離散性，固體內機械波要分散，在小區域內，彈性力學的解有特別的行為。自由度大引起熱脹落是納米顆粒通過潛在勢壘產生熱隧道及液體和...

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。納米機器人研發中，力學性能測試至關重要，以確保其在復雜環境中的穩定性。廣東表面微納米力學測試實驗室應用舉例：納米纖維拉伸測試，納米力學測試單軸拉伸測試是納米纖維定量力學分析...

納米拉曼光譜法，納米拉曼光譜法是一種非常有用的測試方法，可以用來研究材料的力學性質。該方法利用激光對材料進行激發，通過測量材料產生的拉曼散射光譜來獲得材料的力學信息。納米拉曼光譜法可以提供關于材料中分子振動的信息，從而揭示材料的化學成分和晶格結構。利用納米拉曼光譜法可以研究材料的應力分布、材料的強度以及材料在納米尺度下的變形行為等。納米拉曼光譜法具有非接觸、高靈敏度和高分辨率的特點，適用于研究納米尺度材料力學性質的表征。跨學科合作，推動納米力學測試技術不斷創新，滿足多領域需求。廣西半導體納米力學測試供應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...

譜學技術微納米材料的化學成分分析主要依賴于各種譜學技術,包括紫外-可見光譜紅外光譜、x射線熒光光譜、拉曼光譜、俄歇電子能譜、x射線光電子能譜等。另有一類譜儀是基于材料受激發的發射譜,是專為研究品體缺陷附近的原子排列狀態而設計的，如核磁共振儀、電子自旋共振譜儀、穆斯堡爾譜儀、正電子湮滅等等。熱分析技術，納米材料的熱分析主要是指差熱分析、示差掃描量熱法以及熱重分析。三種方法常常相互結合,并與其他方法結合用于研究微納米材料或納米粒子的一些特 征:(1)表面成鍵或非成鍵有機基團或其他物質的存在與否、含量多少、熱失重溫度等(2)表面吸附能力的強弱與粒徑的關系(3)升溫過程中粒徑變化(4)升溫過程中的相轉...

國內的江西省科學院、清華大學、南昌大學等采用掃描探針顯微鏡系列，如掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等，對高精度納米和亞納米量級的光學超光滑表面的粗糙度和微輪廓進行測量研究。天津大學劉安偉等在量子隧道效應的基礎上，建立了適用于平坦表面的掃描隧道顯微鏡微輪廓測量的數學模型，仿真結果較好地反映了掃描隧道顯微鏡對樣品表面輪廓的測量過程。清華大學李達成等研制成功在線測量超光滑表面粗糙度的激光外差干涉儀，該儀器以穩頻半導體激光器作為光源，共光路設計提高了抗外界環境干擾的能力，其縱向和橫向分辨率分別為0．39nm和0．73μm。李巖等提出了一種基于頻率分裂激光器光強差法的納米測量原理。利用大數據和人工智能技術，...

縱觀納米測量技術發展的歷程，它的研究主要向兩個方向發展：一是在傳統的測量方法基礎上，應用先進的測試儀器解決應用物理和微細加工中的納米測量問題,分析各種測試技術,提出改進的措施或新的測試方法；二是發展建立在新概念基礎上的測量技術，利用微觀物理、量子物理中較新的研究成果,將其應用于測量系統中,它將成為未來納米測量的發展趨向。但納米測量中也存在一些問題限制了它的發展。建立相應的納米測量環境一直是實現納米測量亟待解決的問題之一，而且在不同的測量方法中需要的納米測量環境也是不同的。納米力學測試能夠揭示材料表面的微觀結構與性能之間的關系。貴州新能源納米力學測試納米劃痕法，納米劃痕硬度計主要是通過測量壓頭在...

FT-NMT03納米力學測試系統可以配合SEM/FIB原位精確直接地測量納米纖維的力學特性。微力傳感器加載微力，納米力學測試結合高分辨位置編碼器可以對納米纖維進行拉伸、循環、蠕變、斷裂等形變測試。力-形變（應力-應變）曲線可以定量的表征納米纖維的材料特性。此外，納米力學測試結合樣品架電連接，可以定量表征電-機械性質。位置穩定性，納米力學測試對于納米纖維的精確拉伸測試，納米力學測試系統的位移是測試不穩定性的主要來源。圖2展示了FT-NMT03納米力學測試系統位移的統計學評價，從中可以找到每一個測試間隔內位移導致的不確定性，例如100s內為450pm，意思是65%（或95%）的概率，納米力學測試系...