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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...

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。納米力學測試可應用于納米材料、生物材料、涂層等領域的研究和開發。高校納米力學測試技術光催化納米材料在水處理中的應用，光...

電子/離子束云紋法和電鏡掃描云紋法，利用電子/離子東抗蝕劑制作出10000線/mm的電子/離子東云紋光柵,這種光柵的應用頻率范圍為40~20000線/mm,柵線的較小寬度可達到幾十納米。電鏡掃描條紋的倍增技術用于單晶材料納米級變形測量。其原理是:在測量中,單晶材料的晶格結構由透射電鏡(TEM)采集并記錄在感光膠片上作為試件柵,以幾何光柵為參考柵,較終通過透射電鏡放大倍數與試件柵的頻率關系對上述兩柵的干涉云紋進行分析,即可獲得單晶材料表面微小的應變場。STM/晶格光柵云紋法，隧道顯微鏡(STM)納米云紋法是測量表面位移的新技術。測量中,把掃描隧道顯微鏡的探針掃描線作為參考柵,把物質原子晶格柵結構...

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...

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。測試設置需精確控制實驗條件，以消除外部干擾，確保實驗結果的準確性。金屬納米力學測試供應商納米壓痕技術，納米壓痕技術是一...

原位納米力學測試系統是一種用于材料科學領域的儀器，于2011年10月27日啟用。壓痕測試單元：（1）可實現70nN~30mN不同加載載荷，載荷分辨率為3nN；（2）位移分辨率：0.006nm，較小位移：0.2nm，較大位移：5um；（3）室溫熱漂移：0.05nm/s；（4）更換壓頭時間：60s。能夠實現薄膜或其他金屬或非金屬材料的壓痕、劃痕、摩擦磨損、微彎曲、高溫測試及微彎曲、NanoDMA、模量成像等功能。力學測試芯片大小只為幾平方毫米，亦可放置在電子顯微鏡真空腔中進行原位實時檢測。納米力學測試在生物醫學領域的應用，有助于揭示生物分子和細胞結構的力學特性。湖南涂層納米力學測試應用光催化納米材...

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，其掃描微動系統主要采用基于柔性鉸鏈機構的微動工作臺。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。江蘇...

光催化納米材料在水處理中的應用，光催化微納米材料以將廢水中的有機污染物迅速轉化、分解為水和二氧化碳等無害物質，有效地提高了處理效率與處理質量。人們常用的處理廢水中有機物的光催化微納米材料是N型半導體材料，較具表示性的是納米Ti02，Ti02的發現與應用為污水中有害物質與水的完全催化分解開辟了新的道路,且不會產生二次污染，具有很高的化學穩定性與較廣的作用范圍。此外,在無機廢水的處理中，由于納米顆粒表面的無機物具有光化學活性，可以通過高氧化態吸附汞、銀等貴微納米材料在水處理中的應用研究，不只消除了工業廢水的毒性，還可以從污水廢水中回收貴金屬。通過納米力學測試，可以測量納米材料的彈性模量、硬度和斷裂...

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。摩擦學測試在納米力學領域具有...

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。納米力學測試技術的發展為納米材料在能源、環保等領域的應用提供了更多可能性。廣州科研院納米力學測試技術量子效應決定物理系統...

在黏彈性力學性能測試方面，Yuya 等發展了AFAM 黏彈性力學性能測試的理論基礎。隨后，Killgore 等將單點測試拓展到成像測試，對二元聚合物的黏彈性力學性能進行了定量化成像，獲得了存儲模量和損耗模量的分布圖。Hurley 等發展了一種不需要進行中間的校準測試過程而直接測量損耗因子的方法。Tung 等采用二維流體動力學函數，考慮探針接近樣品表面時的阻尼和附加質量效應以及與頻率相關的流體動力載荷，對黏彈性阻尼損耗測試進行了修正。周錫龍等研究了探針不同階模態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進行黏彈性力學性能測試的方法。納米力學測試可以幫助研究人員了解納米材料的力學行...

納米壓痕法：納米壓痕硬度法是一類測量材料表面力學性能 的先進技術。其原理是在加載過程中 試樣表面在壓頭作用下首先發生彈性變形，隨著載荷的增加試樣開始發生塑性變形，加載曲線呈非線性，卸載曲線反映被測物體的彈性恢復過程。通過分析加卸載曲線可以得到材料的硬度和彈性模量等參量。納米壓痕法不只可以測量材料的硬度和彈性模量，還可以根據壓頭壓縮過程中脆性材料產生的裂紋估算材料的斷裂韌性，根據材料的位移壓力曲線與時間的相關性獲悉材料的蠕變特性。除此之外，納米壓痕法還用于納米膜厚度、微結構，如微梁的剛度與撓度等的測量。納米力學測試可以解決納米材料在微納尺度下的力學問題，為納米器件的設計和制造提供支持。廣西工業納...

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...

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。納米力學測試可應用于納米材料、生物材料、涂層等領域的研究和開發。...

采用磁力顯微鏡觀察Sm2Co17基永磁材料表面的波紋磁疇和條狀磁疇結構;使用摩擦力顯微鏡對計算機磁盤表面的摩擦特性進行試:利用靜電力顯微鏡測量技術,依靠輕敲模式(Tapping mode)和抬舉模式(Lift mode),用相位成像測量有機高分子膜-殼聚糖膜(CHI)的表面電荷密度空間分布等等除此之外,近年來,SPM還用于測量化學鍵、納米碳管的強度,以及納米碳管操縱力方面的測量。利用透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡原位加載,觀測單一納米粒子鏈的力學屬性和納觀斷裂,采用掃描電鏡、原子力顯微鏡對納米碳管的拉伸過程及拉伸強度進行測等:基于原子力顯微鏡提出一種納米級操縱力的同步測量方法,進而應用該方法,成...

隨著精密、 超精密加工技術的發展，材料在納米尺度下的力學特性引起了人們的極大關注研究。而傳統的硬度測量方法只適于宏觀條件下的研究和應用，無法用于測量壓痕深度為納米級或亞微米級的硬度( 即所謂納米硬度，nano- hardness) 。近年來，測量納米硬度一般采用新興的納米壓痕技術 (nano-indentation)，由于采用納米壓痕技術可以在極小的尺寸范圍內測試材料的力學性能，除了塑性性質外，還可反映材料的彈性性質，因此得到了越來越普遍的應用。納米力學測試的前沿研究方向包括多功能材料力學、納米結構動力學等領域。浙江納米力學動態測試力—距離曲線測試分為準靜態模式和動態模式，實際應用中采用較多的...

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...

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?；w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。隨著納米技術的不斷發展，納米力學測試技...

與傳統硬度計算不同的是，A 值不是由壓痕照片得到，而是根據 “接觸深度” hc(nm) 計算得到的。具體關系式需通過試驗來確定，根據壓頭形狀的不同，一般采用多項式擬合的方法，比如針對三角錐形壓頭，其擬合結果為：A = 24.5 + 793hc + 4238+ 332+ 0.059+0.069+ 8.68+ 35.4+ 36. 9式中 “接觸深度”hc由下式計算得出：hc = h - ε P max/S，式中，ε是與壓頭形狀有關的常數，對于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75。而S的值可以通過對載荷-位移曲線的卸載部分進行擬合，再對擬合函數求導得出，即，式中Q 為擬合函數。這樣通過試驗得到載...

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。納米力學測試還可以評估材料在高溫、低溫等極端環境下的性能表現...

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。納米力學測試技術的發展為納米材料在能源、環保等領域的應用提供了更多可能性。湖北國產納米力學測試供應商納米科學與技術是近二十年來發展起來的一門...

原位納米片取樣和力學測試技術，原位納米片取樣和力學測試技術是一種新興的納米尺度力學測試方法，其基本原理是利用優化的離子束打造方法，在含有待測塑料表面的納米區域內制備出超薄的平面固體材料，再對其進行拉伸、扭曲等力學測試。相比于傳統的拉伸試驗等方法，原位納米片取樣技術具有更優的尺寸控制和納米量級精度，可以為納米尺度力學測試提供更加準確的數據?？傊患{米力學測量技術的研究及應用是未來納米材料科學發展的重要方向之一，將為納米材料的設計、開發以及工業應用等領域的發展做出積極貢獻。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。深圳汽車納米力學測試設備納米力學性能測試系統是一款可在SEM/...

納米壓痕獲得的材料信息也比較豐富，既可以通過靜態力學性能測試獲得材料的硬度、彈性模量、斷裂韌性、相變(疇變) 等信息，也可以通過動態力學性能測試獲得被測樣品的存儲模量、損耗模量或損耗因子等。另外，動態納米壓痕技術還可以實現對材料微納米尺度存儲模量和損耗模量的模量成像(modulus mapping)。圖1 是美國Hysitron 公司生產的TI-900 Triboindenter 納米壓痕儀的實物圖。納米壓痕作為一種較通用的微納米力學測試方法，目前仍然有不少研究者致力于對其方法本身的改進和發展。摩擦學測試在納米力學領域具有重要地位，為減少能源損耗提供解決方案。四川紡織納米力學測試模塊納米力學（...

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...

摘要 隨著科學技術的發展進步，材料的研發和生產應用進入了微納米尺度，微納米材料憑借其出色的性能被人們普遍應用于科研和生產生活的各方各面。與此同時，人們正深入研究探索微納米尺度的材料力學性能參數測量技術方法，以滿足微納米材料的飛速發展和應用需求。微納米力學測量技術的應用背景，隨著材料的研發生產和應用進入微納米尺度,以往的通過宏觀的力學測量手段已不適用于測量微納米薄膜和器件的力學性能參數的測量。近年來，微納米壓入和劃痕等力學測量手段隨著微納米材料的發展和應用，在半導體薄膜和器件、功能薄膜、新能源材料、生物材料等領域應用愈發普遍，因此亟待建立基于微納米尺度的材料力學性能參數測量的技術體系。納米力學測...

分子微納米材料在超聲診療學中的應用，分子影像可以非侵入性探測體內生理和病理情況的變化,有利于研究疾病的病因、發生、發展及轉歸。近年來由于微納米技術的飛速發展，超聲分子影像也取得了長足的進步。微納米材料具有獨特的優點，可以負載多種藥物/分子、容易進行理化修飾、可以進行多重靶向運輸等。通過與超聲結合可以介導血腦屏障的開放，實現多模態成像、診療一體化、重癥微環境標志物監控和信號放大。進一步研究應著眼于其生物安全性，實現材料的無潛在致病毒性、無脫靶效應及能進行體內代謝等，解決這些問題將為疾病提供一種新的診療模式。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。海南新能源納米力學測試原理...

納米纖維已經展現出各種有趣的特性，除了高比表面積-體積比，納米纖維相比于塊狀材料，沿主軸方向有更突出的力學特性。因此納米纖維在復合材料、纖維、支架（組織工程學）、藥物輸送、創傷敷料或紡織業等領域是一種非常有應用前景的材料。納米纖維機械性能（剛度、彈性變形范圍、極限強度、韌性）的定量表征對理解其在目標應用中的性能非常重要，而測量這些參數需要高度專業畫的儀器，必須具備以下功能：以亞納米的分辨率測量非常小的變形；在測量的時間量程（例如100 s）內在納米級的位移下保持高度穩定的測量系統；以亞納米分辨率測量微小力；處理（撿取-放置）納米纖維并將其放置在機械測試儀器上。在進行納米力學測試時，需要選擇合適...

原子力顯微鏡(AFM)，原子力顯微鏡(AtomicForce Microscopy，簡稱AFM)是一種常用的納米級力學性質測試方法。它通過在納米尺度下測量材料表面的力與距離之間的關系，來獲得材料的力學性質信息。AFM的基本工作原理是利用一個具有納米的探針對樣品表面進行掃描，并測量在探針與樣品之間的力的變化。使用AFM可以獲得材料的力學性質參數，如納米硬度、彈性模量和塑性變形等信息。此外，AFM還可以進行納米級別的形貌表征，使得研究人員可以直觀地觀察到材料的表面形貌和結構。納米力學測試需要使用專屬的納米力學測試儀器，如納米壓痕儀和納米拉伸儀等。深圳新能源納米力學測試供應將近場聲學和掃描探針顯微術...

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。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...

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...