纳米力学测试

准静态纳米凹痕

定量表征少量材料的机械性能

准静态纳米凹痕:概述

准静态纳米识别已成为用于材料纳米力学表征的标准技术。bob综合游戏准静态纳米引导测试是通过用高度控制的探针以高度控制的方式施加和去除样品的载荷来执行的。

在纳米引导过程中,换能器施加力,并连续测量探针位移以产生传统的力与位移曲线。所得的力与位移曲线是材料的“机械指纹”,可以从中确定定量纳米级材料的性能。布鲁克的Hysitron纳米INDENTERS用独特的三板电容式换能器设计测量纳米凹痕探针的力和位移。这种传感器设计提供了无与伦比的噪声底部和超低工作力量。

用于电容式传感器的紧密控制的结构和校准标准与精确加工的刚性纳米凹痕探针结合使用,可对任何材料产生可量化的可靠测量。

分析测量的力与位移曲线(尤其是卸载段)为用户提供了有关样品机械性能的定量信息。通常从准静态纳米识别测试获得的值会降低模量(er)和硬度(H)。然而,还可以获得其他信息,例如断裂韧性,刚度,分层力和膜厚度。

所有息肌独立纳米识别系统均具有原位SPM成像。使用相同的探针在测试之前和/或测试后立即扫描样品表面,可以精确地放置测试以及在测试后观察变形事件或样品恢复。bob综合客户端app

BRUKER的准静态纳米构造旨在最大程度的多功能性。标准所有息肌独立纳米识别系统,并配备了高达10 mn的标准最大力,而噪声底板的标准纳米识别涵盖了大量样品测试可能性。

熔融石英上的力与位移曲线显示出弹性塑料的典型响应,并在准静态纳米压力后产生的石英表面的原位SPM图像显示了残留的凹痕印象。

准静态纳米构成如何工作

示意图显示了布鲁克的三板电容式换能器操作的解释,用于在纳米压力过程中使用高精度的力。

Bruker的纳米辅助传感器在其操作中是独一无二的,并且是世界上唯一使用三板电容设计的纳米Indententer系统。位移是通过运行两个AC信号彼此之间与三板电容传感器的顶部和底板相同的180°的信号来衡量的。AC信号由中心(浮动)板观察到,信号的总和对应于测量的位移。要施加载荷,将直流偏移量应用于传感器的下部板,该换能器静电吸引了中心板。AC信号总和的结果差异导致AC信号之和的偏移,从而导致位移的变化。

准静态纳米识别数据分析

从准静态纳米引导测试中的分析显示,曲线拟合在增加负载压痕测试以进行探针形状的校准。

Hysitron纳米识别系统包括一个准静态数据分析软件包,该软件包使用标准模型适合力与位移曲线的初始卸载部分,以提取还原模量(er)和硬度(H)值。

准静态测试可以使用高级分析软件包来计算纳米识别探针区域功能,以确保考虑探针几何形状的任何变化。

使用纳米压力测量的机械性能

纳米引导是一种强大的技术,用于定量地表征少量材料的机械性能。通过将适当的模型拟合到测试期间获得的力与位移曲线,可以在纳米级和显微镜下测量弹性模量,硬度,蠕变,应力松弛,界面粘附和断裂韧性等材料特性。