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FT-NMT03原位SEMFIB納米力學性能測試系統

FT-NMT03納米力學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性能進行原位、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-電學性能同步測試功能于一體,幾乎可滿足所有的納米力學測試需求。

主要應用

主要應用

(1)復雜微納米材料的原位機械力學性能測試和結構觀察,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/電學分析,如微納壓電傳感器的性能分析。

技術優勢

技術優勢

五軸(X,Y,Z,旋轉,傾斜)閉環控制保證樣品和微力傳感探針的精確對準;

能夠實現力學和電學性能同步測試;

緊湊的外形設計適用于各種全尺寸的SEM/FIB樣品室;

可配備不同的力學傳感器,力學測量范圍從0.5nN到200mN,;

可在SEM中實現最佳工作距離觀測(< 5mm);

大量程的位移檢測范圍(0.05nm到21mm);

大量程的位移移動范圍(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;

獨有的微鉗技術可實現微納米操作組裝和微納米機械測試于一體。

應用領域

應用領域
微柱/納米壓縮試驗:

為了開發和優化新的高性能材料,原位SEM微柱壓縮是一種有價值的工具,因為它可以在負載應用過程中實現立柱的可視化。

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,循環測試和剛度測試。此外,復合材料中的纖維的粘附力經常被表征。

膠囊,顆?;驊冶鄣臏y試:

對于新材料的系統開發和物理過程的理解,進行了諸如局部,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:

經常測試的MEMS / NEMS的機械參數包括剛度,楊氏模量,線性,粘附力,滯后,撓度,致動器力,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。

應用實例

金屬玻璃納米線的熱機械蠕變測試
金屬玻璃納米線的熱機械蠕變測試

金屬玻璃由于其獨特的力學性能,如高彈性極限和高斷裂韌性,而受到越來越多的關注。而且,其寬的過冷液態區間開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重要的。

金屬玻璃納米線通過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。在進行蠕變測試時(施加固定拉伸力來測量樣品的形變量),采用對納米線通電加熱來控制納米線溫度。這樣可測試納米線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驗是非常重要的表征微納材料力學性能的標準方法之一(圖片來自Mortensen教授,機械冶金實驗室,EPFL,瑞士)。尤其是對晶體材料,納米尺度的力學性能是深入理解材料結構-性能相互關系的一種有效途徑。

原位納米力學性能測試系統可在SEM中對微納材料進行力學測試,同時也可與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行為與晶體學微觀信息之間的關聯作用,例如和透射電子菊池衍射技術(Transmission Kikuchi Diffraction)聯用來研究應力作用下晶粒及晶向的變化。

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