FT-NMT03原位SEMFIB納米力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)

FT-NMT03納米力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)是一款可在SEM/FIB中對(duì)微納米材料和結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行原位、直接而準(zhǔn)確測(cè)量的納米機(jī)器人系統(tǒng)。它集合納米操作以及力學(xué)-電學(xué)性能同步測(cè)試功能于一體，幾乎可滿足所有的納米力學(xué)測(cè)試需求。

主要應(yīng)用

（1）復(fù)雜微納米材料的原位機(jī)械力學(xué)性能測(cè)試和結(jié)構(gòu)觀察，例如三維激光打印的微結(jié)構(gòu)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(jī)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(shì)

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

能夠?qū)崿F(xiàn)力學(xué)和電學(xué)性能同步測(cè)試；

緊湊的外形設(shè)計(jì)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(cè)量范圍從0.5nN到200mN,；

可在SEM中實(shí)現(xiàn)最佳工作距離觀測(cè)(< 5mm)；

大量程的位移檢測(cè)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(cè)器一起使用，例如EBSD 和STEM檢測(cè)器；

獨(dú)有的微鉗技術(shù)可實(shí)現(xiàn)微納米操作組裝和微納米機(jī)械測(cè)試于一體。

應(yīng)用領(lǐng)域

微柱/納米壓縮試驗(yàn)：

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?yàn)樗梢栽谪?fù)載應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)立柱的可視化。

納米纖維拉伸試驗(yàn)：

FT-NMT03設(shè)計(jì)用于微纖維和納米纖維的拉伸試驗(yàn)。典型的原位SEM測(cè)量包括蠕變測(cè)試，循環(huán)測(cè)試和剛度測(cè)試。此外，復(fù)合材料中的纖維的粘附力經(jīng)常被表征。

膠囊，顆粒或懸臂的測(cè)試：

對(duì)于新材料的系統(tǒng)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(yàn)。納米機(jī)械測(cè)試可以與特殊的SEM檢測(cè)器組合和同步，例如。 EBSD。

機(jī)電MEMS / NEMS測(cè)試：

經(jīng)常測(cè)試的MEMS / NEMS的機(jī)械參數(shù)包括剛度，楊氏模量，線性，粘附力，滯后，撓度，致動(dòng)器力，屈服強(qiáng)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(yīng)用實(shí)例

金屬玻璃納米線的熱機(jī)械蠕變測(cè)試

金屬玻璃由于其獨(dú)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(qū)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(jī)械行為是至關(guān)重要的。

金屬玻璃納米線通過(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(tái)之間。在進(jìn)行蠕變測(cè)試時(shí)（施加固定拉伸力來(lái)測(cè)量樣品的形變量），采用對(duì)納米線通電加熱來(lái)控制納米線溫度。這樣可測(cè)試納米線在不同溫度下的熱機(jī)械蠕變性能。

微納尺度下人字形切槽斷裂測(cè)試

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

原位納米力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)可在SEM中對(duì)微納材料進(jìn)行力學(xué)測(cè)試,同時(shí)也可與SEM中配備的分析探測(cè)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(yīng)力作用下晶粒及晶向的變化。