AFAM 方法提出之后,不少研究者对方法的准确度和灵敏度方面进行了研究。Hurley 等分析了空气湿度对AFAM 定量化测量结果的影响。Rabe 等分析了探针基片对AFAM 定量化测量的影响。Hurley 等详细对比了AFAM 单点测试与纳米压痕以及声表面波谱方法的测试原理、空间分辨率、适用性及测试优缺点等。Stan 等提出一种双参考材料的方法,此方法不需要了解针尖的力学性能,可以在一定程度上提高测试的准确度。他们还提出了一种基于多峰接触的接触力学模型,在一定程度上可以提高测试的准确度。Turner 等通过严格的理论推导研究了探针不同阶弯曲振动和扭转振动模态的灵敏度问题。Muraoka提出一种在探针微悬臂末端附加集中质量的方法,以提高测试灵敏度。Rupp 等对AFAM测试过程中针尖样品之间的非线性相互作用进行了研究。纳米力学测试的前沿研究方向包括多功能材料力学、纳米结构动力学等领域。江西纳米力学测试市场价格
目前纳米压痕在科研界和工业界都得到了普遍的应用,但是它仍然存在一些难以克服的缺点,比如纳米压痕实际上是对材料有损的测试,尤其是对于薄膜来说;其压针的曲率半径一般在50 nm 以上,由于分辨率的限制,不能对更小尺度的纳米结构进行测试;纳米压痕的扫描功能不强,扫描速度相对较慢,无法捕捉材料在外场作用下动态性能的变化。基于AFM 的纳米力学测试方法是另一类被普遍应用的测试方法。1986 年,Binnig 等发明了头一台原子力显微镜(AFM)。AFM 克服了之前扫描隧道显微镜(STM) 只能对导电样品或半导体样品进行成像的限制,可以实现对绝缘体材料表面原子尺度的成像,具有更普遍的应用范围。AFM 利用探针作为传感器对样品表面进行测试,不只可以获得样品表面的形貌信息,还可以实现对材料微区物理、化学、力学等性质的定量化测试。目前,AFM 普遍应用于物理学、化学、材料学、生物医学、微电子等众多领域。新能源纳米力学测试收费标准纳米力学测试可以应用于纳米材料的研究和开发,以及纳米器件的设计和制造。
纳米力学测试仪,纳米力学测试仪是用于测量纳米尺度下材料力学性质的专属设备。纳米力学测试仪可以进行纳米级别的压痕测试、拉伸测试和扭曲测试等。它通常配备有纳米压痕仪、纳米拉曼光谱仪等附件,可以实现多种力学性质的测试。纳米力学测试仪的使用需要在纳米级别下进行精细调节,并确保测试精度和重复性。它普遍应用于纳米材料的强度研究、纳米薄膜的力学性质测试及纳米器件的力学性能等方面。综上所述,纳米尺度下材料力学性质的测试方法多种多样,每种方法都有其独特的优势和适用范围。
Berkovich压头是纳米压痕硬度计中较常用的。它可以加工得很尖,而且几何形状在很小尺度内保持自相似,适合于小尺度的压痕实验。目前,该类压头的加工水平:端部半径50nm,典型值约40nm,中心线和面的夹角精度为J=0.025°。在纳米压痕硬度测量中,Berkovich压头是一种理想的压头。优点包括:易获得好的加工质量,很小载荷就能产生塑性,能减小摩擦的影响。Cube-corner压头因其三个面相互垂直,像立方体的一个角,故取此名称。压头越尖,就会在接触区内产生理想的应力和应变。目前,该种压头主要用于断裂韧性(fracture toughness)的研究。它能在脆性材料的压痕周围产生很小的规则裂纹,这样的裂纹能在相当小的范围内用来估计断裂韧性。锥形压头圆锥具有尖的自相似几何形状,从模型角度常利用它的轴对称特性,纳米压痕硬度的许多模型均基于圆锥压痕。由于难以加工出尖的圆锥金刚石压头,它在小尺度实验中很少使用。纳米力学测试技术为纳米材料在航空航天、汽车制造等领域的应用提供了有力支持。
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。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。北京纳米力学测试收费标准
纳米力学测试可以帮助研究人员了解纳米材料的力学行为,从而指导纳米材料的设计和应用。江西纳米力学测试市场价格
纳米压痕技术也称深度敏感压痕技术(Depth-Sensing Indentation, DSI),是较简单的测试材料力学性质的方法之一,可以在纳米尺度上测量材料的各种力学性质,如载荷-位移曲线、弹性模量、硬度、断裂韧性、应变硬化效应、粘弹性或蠕变行为等。纳米压痕理论,纳米压痕试验中典型的载荷-位移曲线。在加载过程中试样表面首先发生的是弹性变形,随着载荷进一步提高,塑性变形开始出现并逐步增大;卸载过程主要是弹性变形恢复的过程,而塑性变形较终使得样品表面形成了压痕。图中Pmax 为较大载荷,hmax 为较大位移,hf为卸载后的位移,S为卸载曲线初期的斜率。纳米硬度的计算仍采用传统的硬度公式H =P/A。式中,H 为硬度 (GPa);P 为较大载荷 ( μ N),即上文中的 P max ;A 为压痕面积的投影(nm2 )。 江西纳米力学测试市场价格