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NanoForce 納米機械性能測試系統(tǒng)

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更新時間：2024-01-26 16:31:20瀏覽次數(shù)：98次

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NanoForce納米機械性能測試系統(tǒng)布魯克NanoForce™納米機械性能測試系統(tǒng)提供的納米機械性能表征技術，非凡的納米機械性能測量精度和原子力顯微鏡成像，為納米材料研究提供有力的支持

詳細介紹

NanoForce 納米機械性能測試系統(tǒng)

布魯克NanoForce™ 納米機械性能測試系統(tǒng)提供的納米機械性能表征技術，非凡的納米機械性能測量精度和原子力顯微鏡成像，為納米材料研究提供有力的支持。

布魯克NanoForce 系統(tǒng)標配超低負荷能力、動態(tài)測試和原子力顯微鏡成像，并提供閉環(huán)控制以實現(xiàn)實驗參數(shù)的化。NanoForce 提供真正的納米機械性能測試能力，遠超一般納米壓痕技術，促進材料科學的新發(fā)現(xiàn)。

NanoForce 性能

NanoForce 能夠提供：

基于AFM設計的成熟、優(yōu)秀的高性能平臺
多種機械性能測試能力，可實現(xiàn)真實工況下的表征
NanoScript™軟件，實時控制實驗進程
納米-微尺度動態(tài)測試，提供廣泛的高級應用
原子力顯微鏡，提供納米尺度下的形貌分析

納米技術和機械測試的結合

作為的原子力顯微鏡創(chuàng)新，布魯克以不斷推出新的AFM 性能而著稱。布魯克的核心特長是在納米尺度下工作。布魯克宏觀、微觀和納米試驗機以高性能著稱，是各種條件下測試材料的黃金標準。它們的性能、靈活性和可靠性使其成為世界上使用的摩擦磨損試驗機。

結合了AFM杰出的納米表征能力，布魯克的NanoForce 納米機械性能測試系統(tǒng)提供的納米機械性能測試能力。NanoForce還無縫集成了NanoLensTM 原子力模塊，從而提供了的納米機械系能測試的表征信息。

這種結合創(chuàng)造了一個具有能力的機械性能測試平臺，既有納米尺度研究所需的精度和準確度，又有機械性能測試所需的高靈活度和魯棒性。

熔融石英30秒蠕變試驗結果熔融石英單次加載卸載曲線

靈活的機械性能測試能力

當今世界，對材料機械性能不斷深入了解的需要驅(qū)動了材料科學的進步。沒有一個單一的測試可以提供所需要的全部信息。NanoForce是一個強大的工具，可以進行廣泛的實驗，并提供多種實驗數(shù)據(jù)分析選項。
NanoForce 可進行載荷從納牛到毫牛高達六個數(shù)量級范圍的試驗，獲取的力和位移數(shù)據(jù)具有高準確性和高重復性，可實現(xiàn)各種具有挑戰(zhàn)性的應用。
NanoForce采用的電磁驅(qū)動頭，剛度的支架和業(yè)界的熱聲隔離系統(tǒng)。頭部組件采用音圈機構。電流通過一個安裝在環(huán)形磁鐵中的線圈，電流大小與施加力的大小具有直接的正比關系，帶來載荷的超高精準度。系統(tǒng)通過電容位移計測量位移，電容位移計與加載機構解耦，從而確保載荷和位移的精度。雙片彈簧確保壓頭柱的穩(wěn)定性，帶來優(yōu)秀的靜態(tài)剛性和動態(tài)一致。NanoForce內(nèi)置的功能使您可以準確地設計，滿足您特定應用需求的試驗。

NanoScript可以利用數(shù)據(jù)記錄和計算通道來實時控制試驗的進展

NanoForce內(nèi)置的功能使您可以準確地設計，滿足您特定應用需求的試驗。

熔融石英恒定應變率的實驗結果

的實驗控制

廣泛的實驗設計能力和多種控制模式在納米機械性能測試中發(fā)揮的作用。NanoForce系統(tǒng)配備布魯克專門開發(fā)的NanoScript 測量軟件，支持實時試驗控制，滿足納米機械性能測試的苛刻要求。

直觀的NanoViewer™ 界面引導用戶設計實驗研究材料的納米機械行為，而智能功能提示用戶輸入關鍵的實驗參數(shù)。

NanoForce 系統(tǒng)和NanoScript 軟件的結合可以通過控制實驗參數(shù)進行下列試驗：

恒定硬度

恒定位移速率
恒定和變化的應變率
壓痕蠕變
設備組件的彎曲疲勞試驗

NanoForce 系統(tǒng)可以控制負荷、位移和應變率等?？量痰膽猛笤趯嶒炦^程中改變應變率。NanoScript 軟件允許研究人員通過簡單操作建立實驗方案，研究應變率的靈敏度。事實上，在不同的應變率下進行一系列納米壓痕試驗即可繪制應變率的靈敏度。

雙夾硅梁彎曲試驗（30 毫米×5 毫米×0.2 毫米）加載到5 毫牛

在納米尺度研究材料行為要求系統(tǒng)能夠?qū)τ涗浕蛴嬎愕臄?shù)據(jù)實時響應，調(diào)整測試方案，從而尋找新發(fā)現(xiàn)，揭示納米材料現(xiàn)象的基本信息。NanoScript實驗設計軟件與的控制器相結合，可為用戶提供高質(zhì)量的科研和產(chǎn)品開發(fā)體驗。通過NanoForce，研究人員可以建立測試序列，以高達100 kHz的速度捕捉關鍵事件和記錄數(shù)據(jù)。用戶可以利用基于記錄或計算數(shù)據(jù)的參數(shù)控制實驗進展，而這種控制能力有利于從陶瓷斷裂韌性到納米孿晶位錯金屬的研究。

出色的納米至微米尺度動態(tài)測試

納米壓痕技術是測量納米機械屬性的一個關鍵技術。雖然準靜態(tài)納米壓痕支持利用負載位移曲線表征應力和應變關系，但是它需要大量的測試才能深入了解材料的行為。動態(tài)測試可以揭示材料剛度與深度的關系，允許復雜的分析。如果使用準靜態(tài)試驗，這些分析需要成千上萬次的試驗。

薄膜和器件研究都可受益于動態(tài)測試?？箯潖姸取⑵诤蛿嗔蜒芯恳惨驗閯討B(tài)模式而成為可能。NanoForce系統(tǒng)還大大簡化了測試設置過程。用戶只需選擇測試方法，輸入控制參數(shù)，就可開始測試了。

NanoForce利用電磁驅(qū)動頭和解耦的電容位移計來分別測量力和位移。這提供廣泛的力和位移動態(tài)范圍，可進行從納米到毫米的變形分析。本設計具有杰出的控制能力，而這種控制能力對于完成薄膜、納米材料、MEMS和其它器件結構的實驗是至關重要的。

準確地測量納米尺度的材料行為始于正確地識別樣品表面。NanoForce的動態(tài)測試模式可以幫助實現(xiàn)這點，只需簡單的軟件中選擇測試模式。
動態(tài)測試模式向音圈機構發(fā)送一個電流，使壓頭產(chǎn)生振蕩。壓頭接觸到樣品時，振蕩力也是一個正弦信號。通過分析正弦的震蕩力得
到樣品的性質(zhì)。因此動態(tài)模式不但可以提供材料性質(zhì)的數(shù)據(jù)，還可以幫助精準地識別樣品的表面，確保計算參數(shù)的有效性。
動態(tài)測試模式提供的靈敏度和控制，足以表征極度柔軟的材料，例如生物醫(yī)學使用的凝膠。
靈敏的動態(tài)測試模式可用于塊狀樣品、薄膜和器件。事實上，如果沒有動態(tài)測試，將無法評估材料（如聚合物等）的時間依賴性。

NanoForce動態(tài)測試模式可以進行相移分析。這個圖片顯示彈性樣品和粘彈性樣品的加載卸載曲線。硅襯底上薄膜的一系列動態(tài)試驗結果，顯示出良好的重復性
2種材料在超過10秒恒定負荷作用下的相移：彈性材料（試
驗1）和粘彈性材料（試驗2）。

真正的納米尺度形貌分析

布魯克NanoForce系統(tǒng)包括NanoLens™ 模塊，一個緊湊的原子力顯微鏡(AFM)，可提供納米級分辨率成像。
原子力顯微鏡(AFM)通過測量探針和樣品之間的力進行工作。雖然AFM橫向分辨率相對較低(~30 nm)，但是它的垂直分辨率非常高(可達0.1nm)。探針掃描樣品的一塊小面積成像，測量納米尺度的形貌、熱電性能、磁性能和力等。AFM在測量樣品三維形貌的同時，還能提供原位的上述性能參數(shù)。
在測試納米機械性能時，NanoLens™ 的主要用途是提供測試前的表面圖像，幫助用戶確認測試位置。NanoForce具有的定位精度(0.1微米)，可用于定位并測試晶界和填料顆粒等的性能。測試結束后，可用NanoLens™ 獲取壓痕的圖像和記錄測試結果。

NanoForce融合了納米機械計量和原子力顯微鏡的能力，可以實現(xiàn)材料表面的綜合表征，為您提供的測試性能和最完整的數(shù)據(jù)分析。