与传统硬度计算不同的是,A 值不是由压痕照片得到,而是根据 “接触深度” hc(nm) 计算得到的。具体关系式需通过试验来确定,根据压头形状的不同,一般采用多项式拟合的方法,比如针对三角锥形压头,其拟合结果为:A = 24.5 + 793hc + 4238+ 332+ 0.059+0.069+ 8.68+ 35.4+ 36. 9式中 “接触深度”hc由下式计算得出:hc = h - ε P max/S,式中,ε是与压头形状有关的常数,对于球形或三角锥形压头可以取ε = 0.75。而S的值可以通过对载荷-位移曲线的卸载部分进行拟合,再对拟合函数求导得出,即,式中Q 为拟合函数。这样通过试验得到载荷-位移曲线,测量和计算试验过程中的载荷 P、压痕深度h和卸载曲线初期的斜率S,就可以得到样品的硬度值。该技术通过记录连续的载荷-位移、加卸载曲线,可以获得材料的硬度、弹性模量、屈服应力等指标,它克服了传统压痕测量只适用于较大尺寸试样以及只能获得材料的塑性性质等缺陷,同时也提高了硬度的检测精度,使得边加载边测量成为可能,为检测过程的自动化和数字化创造了条件。纳米力学测试的结果对于预测纳米材料在实际应用中的表现具有重要参考价值。纳米力学电镀测试服务
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。福建表面微纳米力学测试方法借助纳米力学测试,可以评估材料在微观尺度下的耐磨性和耐蚀性。
纳米划痕法,纳米划痕硬度计主要是通过测量压头在法向和切向上的载荷和位移的连续变化过程,进而研究材料的摩擦性能、塑性性能和断裂性能的。纳米划痕仪器的设计主要有两种方案 纳米划痕计和压痕计,合二为一即划痕计的法向力和压痕深度由高分辨率的压痕计提供,同时记录匀速移动的试样台的位移,使压头沿试样表面进行刻划,切向力由压杆上的两个相互垂直的力传感器测量纳米划痕硬度计和压痕计相互单独。纳米划痕硬度计,不只可以研究材料的摩擦磨损行为,还普遍应用于薄膜的粘着失效和黏弹行为。对刻划材料来说,不只载荷和压入深度是重要的参数,而且残余划痕的深度、宽度、凸起的高度在研究接触压力和实际摩擦也是十分重要的。目前,该类仪器已普遍应用于各种电子薄膜、汽车喷漆、胶卷、光学镜 头、磁盘、化妆品(指甲油和口红)等的质量检测。
光催化纳米材料在水处理中的应用,光催化微纳米材料以将废水中的有机污染物迅速转化、分解为水和二氧化碳等无害物质,有效地提高了处理效率与处理质量。人们常用的处理废水中有机物的光催化微纳米材料是N型半导体材料,较具表示性的是纳米Ti02,Ti02的发现与应用为污水中有害物质与水的完全催化分解开辟了新的道路,且不会产生二次污染,具有很高的化学稳定性与较广的作用范围。此外,在无机废水的处理中,由于纳米颗粒表面的无机物具有光化学活性,可以通过高氧化态吸附汞、银等贵微纳米材料在水处理中的应用研究,不只消除了工业废水的毒性,还可以从污水废水中回收贵金属。纳米力学测试可以帮助研究人员了解纳米材料的变形和断裂机制,为纳米材料的设计和优化提供指导。
研究液相环境下的流体载荷对探针振动产生的影响可以将AFAM 定量化测试应用范围扩展至液相环境。液相环境下增加的流体质量载荷和流体阻尼使探针振动的共振频率和品质因子都较大程度上减小。Parlak 等采用简单的解析模型考虑流体质量载荷和流体阻尼效应,可以在液相环境下从探针的接触共振频率导出针尖样品的接触刚度值。Tung 等通过严格的理论推导,提出通过重构流体动力学函数的方法,将流体惯性载荷效应进行分离。此方法不需要预先知道探针的几何尺寸及材料特性,也不需要了解周围流体的力学性能。在进行纳米力学测试时,需要选择合适的测试方法和参数,以确保测试结果的准确性和可靠性。福建表面微纳米力学测试方法
纳米力学测试在生物医学领域的应用,有助于揭示生物分子和细胞结构的力学特性。纳米力学电镀测试服务
纳米纤维已经展现出各种有趣的特性,除了高比表面积-体积比,纳米纤维相比于块状材料,沿主轴方向有更突出的力学特性。因此纳米纤维在复合材料、纤维、支架(组织工程学)、药物输送、创伤敷料或纺织业等领域是一种非常有应用前景的材料。纳米纤维机械性能(刚度、弹性变形范围、极限强度、韧性)的定量表征对理解其在目标应用中的性能非常重要,而测量这些参数需要高度专业画的仪器,必须具备以下功能:以亚纳米的分辨率测量非常小的变形;在测量的时间量程(例如100 s)内在纳米级的位移下保持高度稳定的测量系统;以亚纳米分辨率测量微小力;处理(捡取-放置)纳米纤维并将其放置在机械测试仪器上。纳米力学电镀测试服务