原位納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)(nanoindentation，instrumented-indentation testing，depth-sensing indentation，continuous-recording indentation，ultra low load indentation)是一類(lèi)先進(jìn)的材料表面力學(xué)性能測(cè)試儀器。該類(lèi)儀器裝有高分辨率的致動(dòng)器和傳感器，可以控制和監(jiān)測(cè)壓頭在材料中的壓入和退出，能提供高分辨率連續(xù)載荷和位移的測(cè)量。包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式，主要應(yīng)用于測(cè)試各種薄膜（包括厚度小于100納米的超薄膜、多層復(fù)合膜、抗磨損膜、潤(rùn)滑膜、高分子聚合物膜、生物膜等）、多相復(fù)合材料的基體本構(gòu)和界面、金屬陣列復(fù)合材料、類(lèi)金剛石碳涂層（DLC）、半導(dǎo)體材料、MEMS、生物醫(yī)學(xué)樣品（包括骨、牙齒、血管等）和生物材料、等在nano水平上的力學(xué)特性，還可以進(jìn)行納米機(jī)械加工。通過(guò)探針壓痕或劃痕來(lái)獲得材料微區(qū)的硬度、彈性模量、摩擦系數(shù)、磨損率、斷裂剛度、失效、蠕變、應(yīng)力釋放、分層、粘附力（結(jié)合力）、存儲(chǔ)模量、損失模量等力學(xué)數(shù)據(jù)。在納米力學(xué)測(cè)試中，常用的測(cè)試方法包括納米壓痕測(cè)試、納米拉伸測(cè)試和納米彎曲測(cè)試等。湖南核工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試供應(yīng)

較大壓痕深度1.5 μ m時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果，其中納米硬度平均值為0.46GPa，而用傳統(tǒng)硬度計(jì)算方法得到的硬度平均值為0.580GPa，這說(shuō)明傳統(tǒng)硬度計(jì)算方法在微納米硬度測(cè)量時(shí)誤差較大，其原因就是在微納米硬度測(cè)量時(shí)，材料變形的彈性恢復(fù)造成殘余壓痕面積較小，傳統(tǒng)方法使得計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生了偏差，不能正確反映材料的硬度值。圖片通過(guò)對(duì)不同載荷下的納米硬度測(cè)量值進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，單晶鋁的納米硬度值并不是恒定的， 而是在一定范圍內(nèi)隨著載荷（壓頭位移）的降低而逐漸增大，也就是存在壓痕尺寸效應(yīng)現(xiàn)象。圖3反映了納米硬度隨壓痕深度的變化。較大壓痕深度1μm時(shí)單晶鋁彈性模量與壓痕深度的關(guān)系。此外，納米硬度儀還可以輸出接觸剛、實(shí)時(shí)載荷等隨壓頭位移的變化曲線，試驗(yàn)者可以從中獲得豐富的信息。四川科研院納米力學(xué)測(cè)試方法納米力學(xué)測(cè)試的結(jié)果對(duì)于預(yù)測(cè)納米材料在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)具有重要參考價(jià)值。

掃描探針聲學(xué)顯微術(shù)一般適用于模量范圍在1~300 GPa 的材料。對(duì)于更軟的材料，在測(cè)試過(guò)程中接觸力有可能會(huì)對(duì)樣品造成損害。基于輕敲模式的原子力顯微鏡多頻成像技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展的一項(xiàng)納米力學(xué)測(cè)試方法。通過(guò)同時(shí)激勵(lì)和檢測(cè)探針多個(gè)頻率的響應(yīng)或探針振動(dòng)的兩階(或多階) 模態(tài)或探針振動(dòng)的基頻和高次諧波成分等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)樣品形貌、彈性等性質(zhì)的快速測(cè)量。只要是涉及探針兩個(gè)及兩個(gè)以上頻率成分的激勵(lì)和檢測(cè)，均可以歸為多頻成像技術(shù)。由于輕敲模式下針尖施加的作用力遠(yuǎn)小于接觸狀態(tài)下的作用力，因此基于輕敲模式的多頻成像技術(shù)適合于軟物質(zhì)力學(xué)性能的測(cè)量。

原位納米片取樣和力學(xué)測(cè)試技術(shù)，原位納米片取樣和力學(xué)測(cè)試技術(shù)是一種新興的納米尺度力學(xué)測(cè)試方法，其基本原理是利用優(yōu)化的離子束打造方法，在含有待測(cè)塑料表面的納米區(qū)域內(nèi)制備出超薄的平面固體材料，再對(duì)其進(jìn)行拉伸、扭曲等力學(xué)測(cè)試。相比于傳統(tǒng)的拉伸試驗(yàn)等方法，原位納米片取樣技術(shù)具有更優(yōu)的尺寸控制和納米量級(jí)精度，可以為納米尺度力學(xué)測(cè)試提供更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)?？傊?，原位納米力學(xué)測(cè)量技術(shù)的研究及應(yīng)用是未來(lái)納米材料科學(xué)發(fā)展的重要方向之一，將為納米材料的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)以及工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域的發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。在進(jìn)行納米力學(xué)測(cè)試前，需要對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行表面處理和尺寸測(cè)量，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

納米力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)是一款可在SEM/FIB中對(duì)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(cè)量的納米機(jī)器人系統(tǒng)。測(cè)試原理是通過(guò)微力傳感探針對(duì)微納結(jié)構(gòu)施加可控的力,同時(shí)采用位移記錄器來(lái)測(cè)量該結(jié)構(gòu)的形變。從測(cè)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(guò)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(cè)試。同時(shí),其配備的導(dǎo)電樣品測(cè)試平臺(tái)可以對(duì)微納米結(jié)構(gòu)的電學(xué)和力學(xué)性能進(jìn)行同步測(cè)試。納米力學(xué)測(cè)試在納米器件的設(shè)計(jì)和制造中具有重要作用。吉林金屬納米力學(xué)測(cè)試

解決方案之一：采用新型納米材料，提高力學(xué)性能，拓寬應(yīng)用范圍。湖南核工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試供應(yīng)

光催化納米材料在水處理中的應(yīng)用，光催化微納米材料以將廢水中的有機(jī)污染物迅速轉(zhuǎn)化、分解為水和二氧化碳等無(wú)害物質(zhì)，有效地提高了處理效率與處理質(zhì)量。人們常用的處理廢水中有機(jī)物的光催化微納米材料是N型半導(dǎo)體材料，較具表示性的是納米Ti02，Ti02的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用為污水中有害物質(zhì)與水的完全催化分解開(kāi)辟了新的道路,且不會(huì)產(chǎn)生二次污染，具有很高的化學(xué)穩(wěn)定性與較廣的作用范圍。此外,在無(wú)機(jī)廢水的處理中，由于納米顆粒表面的無(wú)機(jī)物具有光化學(xué)活性，可以通過(guò)高氧化態(tài)吸附汞、銀等貴微納米材料在水處理中的應(yīng)用研究，不只消除了工業(yè)廢水的毒性，還可以從污水廢水中回收貴金屬。湖南核工業(yè)納米力學(xué)測(cè)試供應(yīng)