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FT-NMT03原位SEMFIB納米力學(xué)性能測試系統

FT-NMT03納米力學(xué)性能測試系統是一款可在SEM/FIB中對微納米材料和結構的力學(xué)性能進(jìn)行原位、直接而準確測量的納米機器人系統。它集合納米操作以及力學(xué)-電學(xué)性能同步測試功能于一體,幾乎可滿(mǎn)足所有的納米力學(xué)測試需求。

主要應用

主要應用

(1)復雜微納米材料的原位機械力學(xué)性能測試和結構觀(guān)察,例如三維激光打印的微結構超材料;

(2)微納米多自由度操作和精密組裝,如微納部件的拼接及制造;

(3)微納米機器人及微納傳感器的力/電學(xué)分析,如微納壓電傳感器的性能分析。

技術(shù)優(yōu)勢

技術(shù)優(yōu)勢

五軸(X,Y,Z,旋轉,傾斜)閉環(huán)控制保證樣品和微力傳感探針的精確對準;

能夠實(shí)現力學(xué)和電學(xué)性能同步測試;

緊湊的外形設計適用于各種全尺寸的SEM/FIB樣品室;

可配備不同的力學(xué)傳感器,力學(xué)測量范圍從0.5nN到200mN,;

可在SEM中實(shí)現最佳工作距離觀(guān)測(< 5mm);

大量程的位移檢測范圍(0.05nm到21mm);

大量程的位移移動(dòng)范圍(21mm x 12mm x 12mm);

可以和其他SEM分析檢測器一起使用,例如EBSD 和STEM檢測器;

獨有的微鉗技術(shù)可實(shí)現微納米操作組裝和微納米機械測試于一體。

應用領(lǐng)域

應用領(lǐng)域
微柱/納米壓縮試驗:

為了開(kāi)發(fā)和優(yōu)化新的高性能材料,原位SEM微柱壓縮是一種有價(jià)值的工具,因為它可以在負載應用過(guò)程中實(shí)現立柱的可視化。

納米纖維拉伸試驗:

FT-NMT03設計用于微纖維和納米纖維的拉伸試驗。典型的原位SEM測量包括蠕變測試,循環(huán)測試和剛度測試。此外,復合材料中的纖維的粘附力經(jīng)常被表征。

膠囊,顆?;驊冶鄣臏y試:

對于新材料的系統開(kāi)發(fā)和物理過(guò)程的理解,進(jìn)行了諸如局部,微膠囊或懸臂梁等樣品的SITU SEM壓縮試驗。納米機械測試可以與特殊的SEM檢測器組合和同步,例如。 EBSD。

機電MEMS / NEMS測試:

經(jīng)常測試的MEMS / NEMS的機械參數包括剛度,楊氏模量,線(xiàn)性,粘附力,滯后,撓度,致動(dòng)器力,屈服強度,蠕變和地形。

微處理和微組裝:

微量處理可在掃描電鏡中頻繁地用于樣品制備。

應用實(shí)例

金屬玻璃納米線(xiàn)的熱機械蠕變測試
金屬玻璃納米線(xiàn)的熱機械蠕變測試

金屬玻璃由于其獨特的力學(xué)性能,如高彈性極限和高斷裂韌性,而受到越來(lái)越多的關(guān)注。而且,其寬的過(guò)冷液態(tài)區間開(kāi)啟了超塑成形的材料加工工藝。因此定量研究金屬玻璃的熱機械行為是至關(guān)重要的。

金屬玻璃納米線(xiàn)通過(guò)Pt基電子束沉積方法固定在FT-S微力傳感探針和樣品臺之間。在進(jìn)行蠕變測試時(shí)(施加固定拉伸力來(lái)測量樣品的形變量),采用對納米線(xiàn)通電加熱來(lái)控制納米線(xiàn)溫度。這樣可測試納米線(xiàn)在不同溫度下的熱機械蠕變性能。

微納尺度下人字形切槽斷裂測試
微納尺度下人字形切槽斷裂測試

右圖中的人字形切槽斷裂實(shí)驗是非常重要的表征微納材料力學(xué)性能的標準方法之一(圖片來(lái)自Mortensen教授,機械冶金實(shí)驗室,EPFL,瑞士)。尤其是對晶體材料,納米尺度的力學(xué)性能是深入理解材料結構-性能相互關(guān)系的一種有效途徑。

原位納米力學(xué)性能測試系統可在SEM中對微納材料進(jìn)行力學(xué)測試,同時(shí)也可與SEM中配備的分析探測器配合使用,例如背散射電子衍射(EBSD)。這種組合能夠研究材料的力學(xué)行為與晶體學(xué)微觀(guān)信息之間的關(guān)聯(lián)作用,例如和透射電子菊池衍射技術(shù)(Transmission Kikuchi Diffraction)聯(lián)用來(lái)研究應力作用下晶粒及晶向的變化。

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