納米劃痕法，納米劃痕硬度計主要是通過測量壓頭在法向和切向上的載荷和位移的連續(xù)變化過程，進而研究材料的摩擦性能、塑性性能和斷裂性能的。納米劃痕儀器的設計主要有兩種方案 納米劃痕計和壓痕計，合二為一即劃痕計的法向力和壓痕深度由高分辨率的壓痕計提供，同時記錄勻速移動的試樣臺的位移，使壓頭沿試樣表面進行刻劃，切向力由壓桿上的兩個相互垂直的力傳感器測量納米劃痕硬度計和壓痕計相互單獨。納米劃痕硬度計，不只可以研究材料的摩擦磨損行為，還普遍應用于薄膜的粘著失效和黏彈行為。對刻劃材料來說，不只載荷和壓入深度是重要的參數，而且殘余劃痕的深度、寬度、凸起的高度在研究接觸壓力和實際摩擦也是十分重要的。目前，該類儀器已普遍應用于各種電子薄膜、汽車噴漆、膠卷、光學鏡 頭、磁盤、化妝品(指甲油和口紅)等的質量檢測。納米力學測試的結果對于預測納米材料在實際應用中的表現(xiàn)具有重要參考價值。廣東科研院納米力學測試實驗室
納米壓痕試驗舉例，試驗材料取單晶鋁，試驗在美國 MTS 公司生產的 Nano Indenter XP 型納米硬度儀以及美國 Digital Instruments 公司生產的原子力顯微鏡 (AFM) 上進行。首先將試樣放到納米硬度儀上進行壓痕試驗，根據設置的較大載荷或者壓痕深度的不同，試驗時間從數十分鐘到若干小時不等，中間過程不需人工干預。試驗結束后，納米壓痕儀自動計算出試樣的納米硬度值和相關重要性能指標。本試驗中對單晶鋁(110) 面進行檢測，設置壓痕深度為1.5 μ m，共測量三點，較終結果取三點的平均值。湖南半導體納米力學測試設備納米力學測試可以應用于納米材料的質量控制和品質檢測，確保產品符合規(guī)定的力學性能要求。
原位納米機械性能試驗技術，原位納米機械性能試驗技術是一種應用超分辨顯微學、納米壓痕技術等手段，通過獨特的力學測試方法對納米尺度下的材料機械性質進行測試的方法。相比于傳統(tǒng)的拉伸、壓縮等方法，原位納米機械性能試驗技術具有更高的精度和更豐富的信息，可以為納米材料的研究提供更加詳細的數據支持。隨著納米尺度下功能性材料的不斷涌現(xiàn)，納米力學測試將成為實現(xiàn)其合理設計的重要手段之一。原位納米力學測量技術在納米材料力學測試領域具有廣闊的應用前景，它不只可以為納米尺度下材料力學行為的實驗研究提供詳細的數據支撐，而且還可以為新材料的設計和開發(fā)提供指導。
納米力學（Nanomechanics）是研究納米范圍物理系統(tǒng)的基本力學（彈性，熱和動力過程）的一個分支。納米力學為納米技術提供科學基礎。作為基礎科學，納米力學以經驗原理（基本觀察）為基礎，包括：一般力學原理和物體變小而出現(xiàn)的一些特別原理。納米力學（Nanomechanics）是研究納米范圍物理系統(tǒng)基本力學性質（彈性，熱和動力過程）的納米科學的一個分支。納米力學為納米技術提供了科學基礎。納米力學是經典力學，固態(tài)物理，統(tǒng)計力學，材料科學和量子化學等的交叉學科。在進行納米力學測試時，需要特別注意樣品的制備和處理過程，以避免引入誤差。
微納米材料力學性能測試系統(tǒng)可移動范圍：250mm x 150mm；步長分辨率：50nm；Encoder 分辨率：500nm；較大移動速率：30mm/S；Z stage?？梢苿臃秶?0mm；步長分辨率：3nm；較大移動速率：1.9mm/S。原位成像掃描范圍。XY 方向：60μm x 60μm；Z 方向：4μm；成像分辨率：256 x 256 像素點；掃描速率：3Hz；壓頭原位的位置控制精度：＜+/-10nm；較大樣品尺寸：150mm- 200mm。納米壓痕試驗：測試硬度及彈性模量（包括隨著連續(xù)壓入深度的變化獲得硬度和彈性模量的分布）以及斷裂韌性、蠕變、應力釋放等。 納米劃痕試驗：獲得摩擦系數、臨界載荷、膜基結合性質。納米摩擦磨損試驗 ：評價抗磨損能力。在壓痕、劃痕、磨損前后的SPM原位掃描探針成像: 獲得微區(qū)的形貌組織結構。納米力學測試在生物醫(yī)學領域，助力研究細胞力學行為，揭示疾病發(fā)生機制。湖北汽車納米力學測試實驗室
納米壓痕技術作為一種常見測試方法，可實時監(jiān)測材料在微觀層面的力學性能。廣東科研院納米力學測試實驗室
當前納米力學主要應用的測試手段是納米壓痕和基于原子力顯微鏡(AFM) 的力—距離曲線方法，實際上還有另外一種基于AFM 的納米力學測試方法——掃描探針聲學顯微術(atomic force acoustic microscopy，AFAM)。AFAM具有分辨率高、成像速度快、相對誤差低、力學性能敏感度高等優(yōu)點。然而，目前AFAM 的應用還不夠普遍，相關領域的學者對AFAM 了解和使用的還不多。為此，我們在前期研究的基礎上，經過整理和凝練，形成了這部專著，目的是推動AFAM這種新型納米力學測量方法在國內的普遍應用。廣東科研院納米力學測試實驗室
