在AFAM 測試系統(tǒng)開發(fā)方面,Hurley 等開發(fā)了一套基于快速數(shù)字信號處理的掃頻模式共振頻率追蹤系統(tǒng)。這一測試系統(tǒng)可以根據(jù)上一像素點(diǎn)的接觸共振頻率自動調(diào)整掃描頻率的上下限。隨后,他們又開發(fā)出一套稱為SPRITE(scanning probe resonance image tracking electronics) 的測試系統(tǒng),可以同時對探針兩階模態(tài)的接觸共振頻率和品質(zhì)因子進(jìn)行成像,并較大程度上提高成像速度。Rodriguez 等開發(fā)了一種雙頻共振頻率追蹤(dual frequency resonance tracking,DFRT) 的方法,此種方法應(yīng)用于AFAM 定量化成像中,可以同時獲得探針的共振頻率和品質(zhì)因子。日本的Yamanaka 等利用PLL(phase locked loop) 電路實現(xiàn)了UAFM 接觸共振頻率追蹤。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。廣東涂層納米力學(xué)測試市場價格
微納米材料研究中用到的一些現(xiàn)代測試技術(shù):電子顯微法,電子顯微技術(shù)是以電子顯微鏡為研究手段來分析材料的一種技術(shù)。電子顯微鏡擁有高于光學(xué)顯微鏡的分辨率,可以放大幾十倍到幾十萬倍的范圍,在實驗研究中具有不可替代的意義,推動了眾多領(lǐng)域研究的進(jìn)程。電子顯微技術(shù)的光源為電子束,通過磁場聚焦成像或者靜電場的分析技術(shù)才達(dá)成高分辨率的效果、利用電子顯微鏡可以得到聚焦清晰的圖像, 有利于研究人員對于實驗結(jié)果進(jìn)行觀察分析。四川工業(yè)納米力學(xué)測試收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)利用納米力學(xué)測試,可以評估納米材料的可靠性和耐久性。
與傳統(tǒng)硬度計算不同的是,A 值不是由壓痕照片得到,而是根據(jù) “接觸深度” hc(nm) 計算得到的。具體關(guān)系式需通過試驗來確定,根據(jù)壓頭形狀的不同,一般采用多項式擬合的方法,比如針對三角錐形壓頭,其擬合結(jié)果為:A = 24.5 + 793hc + 4238+ 332+ 0.059+0.069+ 8.68+ 35.4+ 36. 9式中 “接觸深度”hc由下式計算得出:hc = h - ε P max/S,式中,ε是與壓頭形狀有關(guān)的常數(shù),對于球形或三角錐形壓頭可以取ε = 0.75。而S的值可以通過對載荷-位移曲線的卸載部分進(jìn)行擬合,再對擬合函數(shù)求導(dǎo)得出,即,式中Q 為擬合函數(shù)。這樣通過試驗得到載荷-位移曲線,測量和計算試驗過程中的載荷 P、壓痕深度h和卸載曲線初期的斜率S,就可以得到樣品的硬度值。該技術(shù)通過記錄連續(xù)的載荷-位移、加卸載曲線,可以獲得材料的硬度、彈性模量、屈服應(yīng)力等指標(biāo),它克服了傳統(tǒng)壓痕測量只適用于較大尺寸試樣以及只能獲得材料的塑性性質(zhì)等缺陷,同時也提高了硬度的檢測精度,使得邊加載邊測量成為可能,為檢測過程的自動化和數(shù)字化創(chuàng)造了條件。
原子力顯微鏡(AFM),原子力顯微鏡(AtomicForce Microscopy,簡稱AFM)是一種常用的納米級力學(xué)性質(zhì)測試方法。它通過在納米尺度下測量材料表面的力與距離之間的關(guān)系,來獲得材料的力學(xué)性質(zhì)信息。AFM的基本工作原理是利用一個具有納米的探針對樣品表面進(jìn)行掃描,并測量在探針與樣品之間的力的變化。使用AFM可以獲得材料的力學(xué)性質(zhì)參數(shù),如納米硬度、彈性模量和塑性變形等信息。此外,AFM還可以進(jìn)行納米級別的形貌表征,使得研究人員可以直觀地觀察到材料的表面形貌和結(jié)構(gòu)。隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展,納米力學(xué)測試技術(shù)也在不斷更新?lián)Q代,以適應(yīng)更高精度的測試需求。
國內(nèi)的江西省科學(xué)院、清華大學(xué)、南昌大學(xué)等采用掃描探針顯微鏡系列,如掃描隧道顯微鏡、原子力顯微鏡等,對高精度納米和亞納米量級的光學(xué)超光滑表面的粗糙度和微輪廓進(jìn)行測量研究。天津大學(xué)劉安偉等在量子隧道效應(yīng)的基礎(chǔ)上,建立了適用于平坦表面的掃描隧道顯微鏡微輪廓測量的數(shù)學(xué)模型,仿真結(jié)果較好地反映了掃描隧道顯微鏡對樣品表面輪廓的測量過程。清華大學(xué)李達(dá)成等研制成功在線測量超光滑表面粗糙度的激光外差干涉儀,該儀器以穩(wěn)頻半導(dǎo)體激光器作為光源,共光路設(shè)計提高了抗外界環(huán)境干擾的能力,其縱向和橫向分辨率分別為0.39nm和0.73μm。李巖等提出了一種基于頻率分裂激光器光強(qiáng)差法的納米測量原理。納米力學(xué)測試可以幫助研究人員了解納米材料的力學(xué)行為,從而指導(dǎo)納米材料的設(shè)計和應(yīng)用。湖南表面微納米力學(xué)測試應(yīng)用
納米力學(xué)測試能夠揭示材料表面的微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。廣東涂層納米力學(xué)測試市場價格
研究液相環(huán)境下的流體載荷對探針振動產(chǎn)生的影響可以將AFAM 定量化測試應(yīng)用范圍擴(kuò)展至液相環(huán)境。液相環(huán)境下增加的流體質(zhì)量載荷和流體阻尼使探針振動的共振頻率和品質(zhì)因子都較大程度上減小。Parlak 等采用簡單的解析模型考慮流體質(zhì)量載荷和流體阻尼效應(yīng),可以在液相環(huán)境下從探針的接觸共振頻率導(dǎo)出針尖樣品的接觸剛度值。Tung 等通過嚴(yán)格的理論推導(dǎo),提出通過重構(gòu)流體動力學(xué)函數(shù)的方法,將流體慣性載荷效應(yīng)進(jìn)行分離。此方法不需要預(yù)先知道探針的幾何尺寸及材料特性,也不需要了解周圍流體的力學(xué)性能。廣東涂層納米力學(xué)測試市場價格