借助原子力顯微鏡(AFM)的納米力學測試法，利用原子力顯微鏡探針的納米操縱能力對一維納米材料施加彎曲或拉伸載荷。施加彎曲載荷時，原子力顯微鏡探針作用在一維納米懸臂梁結(jié)構(gòu)高自山端國雙固支結(jié)構(gòu)的中心位置,彎曲撓度和載荷通過原子力顯微鏡探針懸曾梁的位移和懸臂梁的剛度獲取，依據(jù)連續(xù)力學理論，由試樣的載荷一撓度曲線獲得其彈性模量、強度和韌性等力學性能參數(shù)。這種方法加載機理簡單,相對拉伸法容易操作，缺點是原子力顯微鏡探針的尺寸與被測納米試樣相比較大,撓度較大時探針的滑動以及試樣中心位置的對準精度嚴重影響測試精度3、借助微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的片上納米力學測試法基于 MEMS 的片上納米力學測試法采用 MEMS 微加工工藝將微驅(qū)動單元、微傳感單元或試樣集成在同一芯片上，通過微驅(qū)動單元對試樣施加載荷，微位移與微力檢測單元檢測試樣變形與加載力，進面獲取試樣的力學性能。在進行納米力學測試前，需要對測試樣品進行表面處理和尺寸測量，以確保測試結(jié)果的準確性。廣東核工業(yè)納米力學測試應(yīng)用
納米壓痕獲得的材料信息也比較豐富，既可以通過靜態(tài)力學性能測試獲得材料的硬度、彈性模量、斷裂韌性、相變(疇變) 等信息，也可以通過動態(tài)力學性能測試獲得被測樣品的存儲模量、損耗模量或損耗因子等。另外，動態(tài)納米壓痕技術(shù)還可以實現(xiàn)對材料微納米尺度存儲模量和損耗模量的模量成像(modulus mapping)。圖1 是美國Hysitron 公司生產(chǎn)的TI-900 Triboindenter 納米壓痕儀的實物圖。納米壓痕作為一種較通用的微納米力學測試方法，目前仍然有不少研究者致力于對其方法本身的改進和發(fā)展。福建納米力學測試設(shè)備在醫(yī)學領(lǐng)域，納米力學測試可用于研究細胞和組織的力學性質(zhì)。
原位納米壓痕儀的主要功能為：安裝于SEM或者FIB中，可以對金屬材料、陶瓷材料、生物材料及復(fù)合材料等各種材料精確施加載荷、檢測形變量。在電鏡下進行壓痕、壓縮、彎曲、劃痕、拉伸和疲勞等力學性能測試；此外，還可研究材料在動態(tài)力、熱等多場耦合條件下結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。ALEMNIS原位納米壓痕儀可與多種分析設(shè)備聯(lián)用，如掃描電鏡、光學顯微鏡和同步輻射裝置等，并實現(xiàn)多種應(yīng)用場景。該原位納米壓痕儀是一款能實現(xiàn)本征位移控制模式的壓痕儀。依托于該設(shè)備的精巧設(shè)計及精細加工，對于不同的應(yīng)用場景，其均具有靈活性、精確性和可重復(fù)性。
隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，對薄膜、納米材料的力學性質(zhì)的測量成為了一個重要的課題，然而由于尺寸的限制，傳統(tǒng)的拉伸試驗等力學測試方法很難在納米尺度下得到準確的結(jié)果。而原位納米力學測量技術(shù)的出現(xiàn)，為解決納米尺度下材料力學性質(zhì)的測試問題提供了新的思路和手段。原位納米壓痕技術(shù)，原位納米壓痕技術(shù)是一種應(yīng)用比較普遍的力學測試方法，其基本原理是用尖頭壓在待測材料表面，通過測量壓頭的形變等參數(shù)來推算出待測材料的力學性質(zhì)。由于其具有樣品尺寸、壓頭設(shè)計等方面的優(yōu)點，原位納米壓痕技術(shù)已經(jīng)被普遍應(yīng)用于納米材料力學測試領(lǐng)域。納米力學測試旨在探究微觀尺度下材料的力學性能，為科研和工業(yè)領(lǐng)域提供有力支持。
納米壓痕儀的應(yīng)用，納米壓痕儀可適用于有機或無機、軟質(zhì)或硬質(zhì)材料的檢測分析，包括PVD、CVD、PECVD薄膜，感光薄膜，彩繪釉漆，光學薄膜，微電子鍍膜，保護性薄膜，裝飾性薄膜等等?；w可以為軟質(zhì)或硬質(zhì)材料，包括金屬、合金、半導(dǎo)體、玻璃、礦物和有機材料等。半導(dǎo)體技術(shù)(鈍化層、鍍金屬、Bond Pads)；存儲材料(磁盤的保護層、磁盤基底上的磁性涂層、CD的保護層)；光學組件(接觸鏡頭、光纖、光學刮擦保護層)；金屬蒸鍍層；防磨損涂層(TiN， TiC， DLC， 切割工具)；藥理學(藥片、植入材料、生物組織)；工程學(油漆涂料、橡膠、觸摸屏、MEMS)等行業(yè)。發(fā)展高精度、高穩(wěn)定性納米力學測試設(shè)備，是當前科研工作的重要任務(wù)。廣州納米力學壓痕測試
納米力學測試助力新能源材料研發(fā)，提高能量轉(zhuǎn)換效率。廣東核工業(yè)納米力學測試應(yīng)用
納米壓痕技術(shù)通過測量壓針的壓入深度，根據(jù)特定形狀壓針壓入深度與接觸面積的關(guān)系推算出壓針與被測樣品之間的接觸面積。因此，納米壓痕也被稱為深度識別壓痕(depth-sensing indentation，DSI) 技術(shù)。納米壓痕技術(shù)的應(yīng)用范圍非常普遍，可以用于金屬、陶瓷、聚合物、生物材料、薄膜等絕大多數(shù)樣品的測試。納米壓痕相關(guān)儀器的操作和使用也非常方便，加載過程既可以通過載荷控制，也可以通過位移控制，并且只需測量壓針壓入樣品過程中的載荷位移曲線，結(jié)合恰當?shù)牧W模型就可以獲得樣品的力學信息。廣東核工業(yè)納米力學測試應(yīng)用
