中国计量学院朱若谷、浙江大学陈本永等提出了一种通过测量双法布里一boluo干涉仪透射光强基波幅值差或基波等幅值过零时间间隔的方法进行纳米测量的理论基础,给出了检测扫描探针振幅变化的新方法。中国科学院北京电子显微镜实验室成功研制了一台使用光学偏转法检测的原子力显微镜,通过对云母、光栅、光盘等样品的观测证明该仪器达到原子分辨率,较大扫描范围可达7μm×7μm。浙江大学卓永模等研制成功双焦干涉球面微观轮廓仪,解决了对球形表面微观轮廓进行亚纳米级的非接触精密测量问题,该系统具有0.1nm的纵向分辨率及小于2μm的横向分辨率。利用纳米力学测试,可以对纳米材料的弹性形变和塑性形变进行精细分析。广西材料科学纳米力学测试
纳米压痕法:纳米压痕硬度法是一类测量材料表面力学性能 的先进技术。其原理是在加载过程中 试样表面在压头作用下首先发生弹性变形,随着载荷的增加试样开始发生塑性变形,加载曲线呈非线性,卸载曲线反映被测物体的弹性恢复过程。通过分析加卸载曲线可以得到材料的硬度和弹性模量等参量。纳米压痕法不只可以测量材料的硬度和弹性模量,还可以根据压头压缩过程中脆性材料产生的裂纹估算材料的断裂韧性,根据材料的位移压力曲线与时间的相关性获悉材料的蠕变特性。除此之外,纳米压痕法还用于纳米膜厚度、微结构,如微梁的刚度与挠度等的测量。江西化工纳米力学测试厂家直销纳米力学测试在生物医学领域,助力研究细胞力学行为,揭示疾病发生机制。
量子效应决定物理系统内个别原子间的相互作用力。在纳米力学中用一些原子间势能的平均数学模型引入量子效应。在经典多体动力学内加入原子间势能提供了纳米结构和原子尺寸决定性的力学模型。数据方法求解这些模型称为分子动力学(MD),有时称为分子力学。非决定性数字近似包括蒙特卡罗,动力蒙卡罗和其它方法。现代的数字工具也包括交叉通用近似,允许同时和连续利用原子尺寸的模型。发展这些复杂的模型是另一应用力学的研究课题。
特点:能同时实现SEM/FIB高分辨成像和纳米力学性能测试,力学测量范围0.5nN-200mN(9个数量级),位移测量范围0.05nm-21mm(9个数量级),五轴(X,Y,Z,旋转,倾斜)闭环控制保证样品和微力传感探针的精确对准,能在SEM/FIB较佳工作距离下实现高分辨成像(可达4mm)以及FIB切割和沉积,五轴(X,Y,Z,旋转,倾斜)位移记录器实现样品台上多样品的自动测试和扫描,导电的微力传感探针可有效减少荷电效应,能够通过力和位移两种控制模式实现各种力学测试,例如拉伸、压缩、弯曲、剪切、循环和断裂测试等,电性能测试模块能够实现力学和电学性能同步测试(样品座配备6个电极)导电的微力传感探针可有效减少荷电效应,实现力学性能测试与其他SEM/FIB原位分析手段联用,如EDX、EBSD、离子束沉积和切割,兼容于SEM本身的样品台,安装和卸载快捷方便。纳米压痕技术作为一种常见测试方法,可实时监测材料在微观层面的力学性能。
德国:T.Gddenhenrich等研制了电容式位移控制微悬臂原子力显微镜。在PTB进行了一系列称为1nm级尺寸精度的计划项目,这些研究包括:①.提高直线和角度位移的计量;②.研究高分辨率检测与表面和微结构之间的物理相互作用,从而给出微形貌、形状和尺寸的测量。已完成亚纳米级的一维位移和微形貌的测量。中国计量科学研究院研制了用于研究多种微位移测量方法标准的高精度微位移差拍激光干涉仪。中国计量科学研究院、清华大学等研制了用于大范围纳米测量的差拍法―珀干涉仪,其分辨率为0.3nm,测量范围±1.1μm,总不确定度优于3.5nm。中国计量学院朱若谷提出了一种能补偿环境影响、插入光纤传光介质的补偿式光纤双法布里―珀罗微位移测量系统,适合于纳米级微位移测量,可用于检定其它高精度位移传感器、几何量计量等。纳米力学测试可以用于评估纳米材料的性能和质量,以确保其在实际应用中的可靠性。湖南微纳米力学测试
摩擦学测试在纳米力学领域具有重要地位,为减少能源损耗提供解决方案。广西材料科学纳米力学测试
纵观纳米测量技术发展的历程,它的研究主要向两个方向发展:一是在传统的测量方法基础上,应用先进的测试仪器解决应用物理和微细加工中的纳米测量问题,分析各种测试技术,提出改进的措施或新的测试方法;二是发展建立在新概念基础上的测量技术,利用微观物理、量子物理中较新的研究成果,将其应用于测量系统中,它将成为未来纳米测量的发展趋向。但纳米测量中也存在一些问题限制了它的发展。建立相应的纳米测量环境一直是实现纳米测量亟待解决的问题之一,而且在不同的测量方法中需要的纳米测量环境也是不同的。广西材料科学纳米力学测试