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微纳米力学系统的表征技术

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浏览:- 发布日期:2018-06-22 08:46:20【

[文章导读] (微纳米力学系统)同时随着材料设计的微量化、微电子行业集成电路结构的复杂化,传统材料力学性能测试方法已难以满足微米级及更小尺度样品的测试精度,不能够准确评估薄膜材料的强度指标和寿命;

近年来,随着工业的现代化、规模化、产业化,以及高新技术和国防技术的发展,对各种材料表面性能的要求越来越高。(微纳米力学系统)(点击了解详情20世纪80年代,现代表面技术被国际科技界誉为最具发展前途的十大技术之一。薄膜、涂层和表面处理材料的极薄表层的物理、化学、力学性能和材料内部的性能常有很大差异,这些差异在摩擦磨损、物理、化学、机械行为中起着主导作用,如计算机磁盘、光盘等,要求表层不但有优良的电、磁、光性能,(微纳米力学系统)而且要求有良好的润滑性、摩擦小、耐磨损、抗化学腐蚀、组织稳定和优良的力学性能。因此,世界各国都非常重视材料的纳米级表层的物理、化学、机械性能及其检测方法的研究。(微纳米力学系统)同时随着材料设计的微量化、微电子行业集成电路结构的复杂化,传统材料力学性能测试方法已难以满足微米级及更小尺度样品的测试精度,不能够准确评估薄膜材料的强度指标和寿命;另外在材料微结构研究领域中,材料研究尺度逐渐缩小,材料的变形机制表现出与传统块状材料相反的规律,(微纳米力学系统)以上趋势要求测试仪器具有高的位置分辨率、位移分辨率和载荷分辨率,纳米压痕方法能够满足上述测试需求。(微纳米力学系统)


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现在,薄膜的厚度已经做到了微米级,甚至于纳米级,对于这样的薄膜,用传统的材料力学性能测试方法已经无法解决。(微纳米力学系统)纳米压痕试验方法是一种在传统的布氏和维氏硬度实验基础上发展起来的新的力学性能试验方法。(微纳米力学系统)它通过连续控制和记录样品上压头加载和卸载时的载荷和位移数据。并对这些数据进行分析而得出材料的许多力学性能指标,压痕深度可以非常浅,压痕深度在纳米范围,(微纳米力学系统)也可以得到材料的力学性能,这样该方法就成为薄膜、涂层和表面处理材料力学性能测试的首选工具,如薄膜、涂层和表面处理材料表面力学性能测试等。(微纳米力学系统)

纳米粒子的表面原子所处的晶体场环境及结合能与内部原子有所不同,(微纳米力学系统)存在许多悬空键,具有不饱和性质,因而极易与其他原子相结合而趋于稳定,具有很高的化学活性。


原位

当颗粒细化时,粒子逐渐减小时,总表面积急剧增大,比表面积相应的也急剧加大。由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,(微纳米力学系统)使这些表面原子具有高的活性,极不稳定,很容易与其他原子结合,而表现出很高的化学活性。

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