摘要 隨著科學技術的發(fā)展進步，材料的研發(fā)和生產應用進入了微納米尺度，微納米材料憑借其出色的性能被人們普遍應用于科研和生產生活的各方各面。與此同時，人們正深入研究探索微納米尺度的材料力學性能參數測量技術方法，以滿足微納米材料的飛速發(fā)展和應用需求。微納米力學測量技術的應用背景，隨著材料的研發(fā)生產和應用進入微納米尺度,以往的通過宏觀的力學測量手段已不適用于測量微納米薄膜和器件的力學性能參數的測量。近年來，微納米壓入和劃痕等力學測量手段隨著微納米材料的發(fā)展和應用，在半導體薄膜和器件、功能薄膜、新能源材料、生物材料等領域應用愈發(fā)普遍，因此亟待建立基于微納米尺度的材料力學性能參數測量的技術體系。納米力學測試在材料設計和產品開發(fā)中發(fā)揮著重要作用，能夠提供關鍵的力學性能參數。重慶半導體納米力學測試定制

用戶可設計自定義的測試程序和測試模式：①FT-NTP納米力學測試平臺,是一個5軸納米機器人系統,能夠在絕大部分全尺寸的SEM中對微納米結構進行精確的納米力學測試。②FT-nMSC模塊化系統控制器,其連接納米力學測試平臺,同步采集力和位移數據。其較大特點是該控制器提供硬。件級別的傳感器保護模式,防止微力傳感探針和微鑷子的力學過載。③FT-nHCM手動控制模塊,其配置的兩個操控桿方便手動控制納米力學測試平臺。④帶接線口的SEM法蘭,實現模塊化系統控制器和納米力學測試平臺的通訊。湖南核工業(yè)納米力學測試設備納米力學測試可以解決納米材料在制備和應用過程中的力學問題，提高納米材料的性能和穩(wěn)定性。

掃描探針聲學顯微術一般適用于模量范圍在1~300 GPa 的材料。對于更軟的材料，在測試過程中接觸力有可能會對樣品造成損害?；谳p敲模式的原子力顯微鏡多頻成像技術是近年來發(fā)展的一項納米力學測試方法。通過同時激勵和檢測探針多個頻率的響應或探針振動的兩階(或多階) 模態(tài)或探針振動的基頻和高次諧波成分等，可以實現對被測樣品形貌、彈性等性質的快速測量。只要是涉及探針兩個及兩個以上頻率成分的激勵和檢測，均可以歸為多頻成像技術。由于輕敲模式下針尖施加的作用力遠小于接觸狀態(tài)下的作用力，因此基于輕敲模式的多頻成像技術適合于軟物質力學性能的測量。

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構與性能的關系。ALEMNIS原位納米壓痕儀可與多種分析設備聯用，如掃描電鏡、光學顯微鏡和同步輻射裝置等，并實現多種應用場景。該原位納米壓痕儀是一款能實現本征位移控制模式的壓痕儀。依托于該設備的精巧設計及精細加工，對于不同的應用場景，其均具有靈活性、精確性和可重復性。摩擦學測試在納米力學領域具有重要地位，為減少能源損耗提供解決方案。

一般力學原理包括：。能量和動量守恒原理；。哈密頓變分原理；。對稱原理。由于研究的物體小，納米力學也要考慮：。當物體尺寸和原子距離可比時，物體的離散性；。物體內自由度的多樣性和有限性。。熱脹落的重要性；。熵效應的重要性；。量子效應的重要性。這些原理可提供對納米物體新異性質深入了解。新異性質是指這種性質在類似的宏觀物體沒有或者很不相同。特別是，當物體變小，會出現各種表面效應，它由納米結構較高的表面與體積比所決定。這些效應影晌納米結構的機械能和熱學性質（熔點，熱容等）例如，由于離散性，固體內機械波要分散，在小區(qū)域內，彈性力學的解有特別的行為。自由度大引起熱脹落是納米顆粒通過潛在勢壘產生熱隧道及液體和固體交錯擴散的理由。小和熱漲落提供了納米顆粒布朗運動的基本理由。在納米范圍增加了熱漲落重要性和結構熵，使納米結構產生超彈性，熵彈性（熵力）和其它新彈性。開放納米系統的自組織和合作行為中，結構熵也令人產生很大興趣。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。廣東涂層納米力學測試定制

納米機器人研發(fā)中，力學性能測試至關重要，以確保其在復雜環(huán)境中的穩(wěn)定性。重慶半導體納米力學測試定制

除了采用彎曲振動模式進行測量外，Reinstadtler 等給出了探針扭轉振動模式測量側向接觸剛度的理論基礎。通過同時測量探針微懸臂的彎曲振動和扭轉振動，Hurley 和Turner提出了一種同時測量各向同性材料楊氏模量、剪切模量和泊松比的方法。Killgore 等提出了利用軟探針的高階模態(tài)進行AFAM 定量化測試的方法，可以使探針施加在樣品上的力減小到10 nN，極大地擴展了這一方法的應用范圍。Killgore 和Hurley提出了一種新的脈沖接觸共振的方法，將接觸共振與脈沖力模式相結合，不只能測量探針的接觸共振頻率和品質因子，還可以測量針尖樣品之間黏附力的大小。重慶半導體納米力學測試定制