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安徽金屬納米力學(xué)測試

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-11-03

納米纖維已經(jīng)展現(xiàn)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(xué)特性。因此納米纖維在復(fù)合材料、纖維、支架(組織工程學(xué))、藥物輸送、創(chuàng)傷敷料或紡織業(yè)等領(lǐng)域是一種非常有應(yīng)用前景的材料。納米纖維機(jī)械性能(剛度、彈性變形范圍、極限強(qiáng)度、韌性)的定量表征對理解其在目標(biāo)應(yīng)用中的性能非常重要,而測量這些參數(shù)需要高度專業(yè)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(shí)間量程(例如100 s)內(nèi)在納米級的位移下保持高度穩(wěn)定的測量系統(tǒng);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(jī)械測試儀器上。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,納米力學(xué)測試可用于研究細(xì)胞和組織的力學(xué)性質(zhì)。安徽金屬納米力學(xué)測試

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納米力學(xué)性能測試系統(tǒng)是一款可在SEM/FIB中對微納米材料和結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行原位、直接而準(zhǔn)確測量的納米機(jī)器人系統(tǒng)。測試原理是通過微力傳感探針對微納結(jié)構(gòu)施加可控的力,同時(shí)采用位移記錄器來測量該結(jié)構(gòu)的形變。從測得的力和形變(應(yīng)力-應(yīng)變)曲線可以定量地分析微納米結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。通過控制加載力的大小和方向,可實(shí)現(xiàn)拉伸、壓縮、斷裂、疲勞和蠕變等各種力學(xué)測試。同時(shí),其配備的導(dǎo)電樣品測試平臺可以對微納米結(jié)構(gòu)的電學(xué)和力學(xué)性能進(jìn)行同步測試。湖北汽車納米力學(xué)測試納米機(jī)器人研發(fā)中,力學(xué)性能測試至關(guān)重要,以確保其在復(fù)雜環(huán)境中的穩(wěn)定性。

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樣品制備,納米力學(xué)測試納米纖維的拉伸測試前需要復(fù)雜的樣品制備過程,因此FT-NMT03納米力學(xué)測試具備微納操作的功能,納米力學(xué)測試?yán)昧鞲形㈣嚮蛘呶⒘鞲衅骺梢詫胃{米纖維進(jìn)行五個(gè)自由度的拾取-放置操作(閉環(huán))??梢允褂镁劢闺x子束(FIB)沉積或電子束誘導(dǎo)沉積(EBID)對樣品進(jìn)行固定。納米力學(xué)測試這種結(jié)合了電-機(jī)械測量和納米加工的技術(shù)為大多數(shù)納米力學(xué)測試應(yīng)用提供了完美的解決方案。SEM/FIB集成,得益于FT-NMT03納米力學(xué)測試系統(tǒng)的緊湊尺寸(71×100×35mm),該系統(tǒng)可以與市面上絕大多數(shù)的全尺寸SEM/FIB結(jié)合使用,在樣品臺上安裝和拆卸該系統(tǒng)十分簡便,只需幾分鐘。此外,由于FT-NMT03納米力學(xué)測試的獨(dú)特設(shè)計(jì)(無基座、開放式),納米力學(xué)測試體系統(tǒng)可以和電子背向散射衍射儀(EBSD)和掃描透射電子顯微鏡(STEM)技術(shù)兼容。

納米力學(xué)(Nanomechanics)是研究納米范圍物理系統(tǒng)的基本力學(xué)(彈性,熱和動(dòng)力過程)的一個(gè)分支。納米力學(xué)為納米技術(shù)提供科學(xué)基礎(chǔ)。作為基礎(chǔ)科學(xué),納米力學(xué)以經(jīng)驗(yàn)原理(基本觀察)為基礎(chǔ),包括:一般力學(xué)原理和物體變小而出現(xiàn)的一些特別原理。納米力學(xué)(Nanomechanics)是研究納米范圍物理系統(tǒng)基本力學(xué)性質(zhì)(彈性,熱和動(dòng)力過程)的納米科學(xué)的一個(gè)分支。納米力學(xué)為納米技術(shù)提供了科學(xué)基礎(chǔ)。納米力學(xué)是經(jīng)典力學(xué),固態(tài)物理,統(tǒng)計(jì)力學(xué),材料科學(xué)和量子化學(xué)等的交叉學(xué)科。納米力學(xué)測試可以用于評估納米材料的性能和質(zhì)量,以確保其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性。

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縱觀納米測量技術(shù)發(fā)展的歷程,它的研究主要向兩個(gè)方向發(fā)展:一是在傳統(tǒng)的測量方法基礎(chǔ)上,應(yīng)用先進(jìn)的測試儀器解決應(yīng)用物理和微細(xì)加工中的納米測量問題,分析各種測試技術(shù),提出改進(jìn)的措施或新的測試方法;二是發(fā)展建立在新概念基礎(chǔ)上的測量技術(shù),利用微觀物理、量子物理中較新的研究成果,將其應(yīng)用于測量系統(tǒng)中,它將成為未來納米測量的發(fā)展趨向。但納米測量中也存在一些問題限制了它的發(fā)展。建立相應(yīng)的納米測量環(huán)境一直是實(shí)現(xiàn)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(huán)境也是不同的。對納米材料和納米器件的研究和發(fā)展來說,表征和檢測起著至關(guān)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(jié)構(gòu)和相互作用了解得還不很充分,使其在設(shè)計(jì)和制造中存在許多的盲目性,現(xiàn)有的測量表征技術(shù)就存在著許多問題。此外,由于納米材料和器件的特征長度很小,測量時(shí)產(chǎn)生很大擾動(dòng),以至產(chǎn)生的信息并不能完全表示其本身特性。這些都是限制納米測量技術(shù)通用化和應(yīng)用化的瓶頸,因此,納米尺度下的測量無論是在理論上,還是在技術(shù)和設(shè)備上都需要深入研究和發(fā)展。測試設(shè)置需精確控制實(shí)驗(yàn)條件,以消除外部干擾,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。湖北汽車納米力學(xué)測試

納米力學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展離不開多學(xué)科交叉融合和創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)的共同努力。安徽金屬納米力學(xué)測試

目前微納米力學(xué)性能測試方法的發(fā)展趨勢主要向快速定量化以及動(dòng)態(tài)模式發(fā)展,測試對象也越來越多地涉及軟物質(zhì)、生物材料等之前較難測試的樣品。另外,納米力學(xué)測試方法的標(biāo)準(zhǔn)化也在逐步推進(jìn)。建立標(biāo)準(zhǔn)化的納米力學(xué)測試方法標(biāo)志著相關(guān)測試方法的逐漸成熟,對納米科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展也具有重要的推動(dòng)作用。絕大多數(shù)的納米力學(xué)測試都需要復(fù)雜的樣品制備過程。為了使樣品制備簡單化和人性化,FT-NMT03采用能夠感知力的微鑷子和不同形狀的微力傳感探針針尖來實(shí)現(xiàn)對微納結(jié)構(gòu)的精確提取、轉(zhuǎn)移直至將其固定在測試平臺上??偠灾?集中納米操作以及力學(xué)-電學(xué)性能同步測試功能于一體的FT-NMT03能夠滿足幾乎所有的納米力學(xué)測試需求。安徽金屬納米力學(xué)測試