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NanoForce 納米機(jī)械性能測(cè)試系統(tǒng)

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NanoForce納米機(jī)械性能測(cè)試系統(tǒng)布魯克NanoForce™納米機(jī)械性能測(cè)試系統(tǒng)提供的納米機(jī)械性能表征技術(shù)，非凡的納米機(jī)械性能測(cè)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(xì)介紹

NanoForce 納米機(jī)械性能測(cè)試系統(tǒng)

布魯克NanoForce™ 納米機(jī)械性能測(cè)試系統(tǒng)提供的納米機(jī)械性能表征技術(shù)，非凡的納米機(jī)械性能測(cè)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(biāo)配超低負(fù)荷能力、動(dòng)態(tài)測(cè)試和原子力顯微鏡成像，并提供閉環(huán)控制以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)參數(shù)的化。NanoForce 提供真正的納米機(jī)械性能測(cè)試能力，遠(yuǎn)超一般納米壓痕技術(shù)，促進(jìn)材料科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)。

NanoForce 性能

NanoForce 能夠提供：

基于AFM設(shè)計(jì)的成熟、優(yōu)秀的高性能平臺(tái)
多種機(jī)械性能測(cè)試能力，可實(shí)現(xiàn)真實(shí)工況下的表征
NanoScript™軟件，實(shí)時(shí)控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)程
納米-微尺度動(dòng)態(tài)測(cè)試，提供廣泛的高級(jí)應(yīng)用
原子力顯微鏡，提供納米尺度下的形貌分析

納米技術(shù)和機(jī)械測(cè)試的結(jié)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(zhǎng)是在納米尺度下工作。布魯克宏觀、微觀和納米試驗(yàn)機(jī)以高性能著稱，是各種條件下測(cè)試材料的黃金標(biāo)準(zhǔn)。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(yàn)機(jī)。

結(jié)合了AFM杰出的納米表征能力，布魯克的NanoForce 納米機(jī)械性能測(cè)試系統(tǒng)提供的納米機(jī)械性能測(cè)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(jī)械系能測(cè)試的表征信息。

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

熔融石英30秒蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果熔融石英單次加載卸載曲線

靈活的機(jī)械性能測(cè)試能力

當(dāng)今世界，對(duì)材料機(jī)械性能不斷深入了解的需要驅(qū)動(dòng)了材料科學(xué)的進(jìn)步。沒有一個(gè)單一的測(cè)試可以提供所需要的全部信息。NanoForce是一個(gè)強(qiáng)大的工具，可以進(jìn)行廣泛的實(shí)驗(yàn)，并提供多種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析選項(xiàng)。
NanoForce 可進(jìn)行載荷從納牛到毫牛高達(dá)六個(gè)數(shù)量級(jí)范圍的試驗(yàn)，獲取的力和位移數(shù)據(jù)具有高準(zhǔn)確性和高重復(fù)性，可實(shí)現(xiàn)各種具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。
NanoForce采用的電磁驅(qū)動(dòng)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(jī)構(gòu)。電流通過一個(gè)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(guān)系，帶來載荷的超高精準(zhǔn)度。系統(tǒng)通過電容位移計(jì)測(cè)量位移，電容位移計(jì)與加載機(jī)構(gòu)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(dòng)態(tài)一致。NanoForce內(nèi)置的功能使您可以準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)，滿足您特定應(yīng)用需求的試驗(yàn)。

NanoScript可以利用數(shù)據(jù)記錄和計(jì)算通道來實(shí)時(shí)控制試驗(yàn)的進(jìn)展

NanoForce內(nèi)置的功能使您可以準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)，滿足您特定應(yīng)用需求的試驗(yàn)。

熔融石英恒定應(yīng)變率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

的實(shí)驗(yàn)控制

廣泛的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和多種控制模式在納米機(jī)械性能測(cè)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(cè)量軟件，支持實(shí)時(shí)試驗(yàn)控制，滿足納米機(jī)械性能測(cè)試的苛刻要求。

直觀的NanoViewer™ 界面引導(dǎo)用戶設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究材料的納米機(jī)械行為，而智能功能提示用戶輸入關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。

NanoForce 系統(tǒng)和NanoScript 軟件的結(jié)合可以通過控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行下列試驗(yàn)：

恒定硬度

恒定位移速率
恒定和變化的應(yīng)變率
壓痕蠕變
設(shè)備組件的彎曲疲勞試驗(yàn)

NanoForce 系統(tǒng)可以控制負(fù)荷、位移和應(yīng)變率等?？量痰膽?yīng)用往往要求在實(shí)驗(yàn)過程中改變應(yīng)變率。NanoScript 軟件允許研究人員通過簡(jiǎn)單操作建立實(shí)驗(yàn)方案，研究應(yīng)變率的靈敏度。事實(shí)上，在不同的應(yīng)變率下進(jìn)行一系列納米壓痕試驗(yàn)即可繪制應(yīng)變率的靈敏度。

雙夾硅梁彎曲試驗(yàn)（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?jì)算的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)響應(yīng)，調(diào)整測(cè)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件與的控制器相結(jié)合，可為用戶提供高質(zhì)量的科研和產(chǎn)品開發(fā)體驗(yàn)。通過NanoForce，研究人員可以建立測(cè)試序列，以高達(dá)100 kHz的速度捕捉關(guān)鍵事件和記錄數(shù)據(jù)。用戶可以利用基于記錄或計(jì)算數(shù)據(jù)的參數(shù)控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(cuò)金屬的研究。

出色的納米至微米尺度動(dòng)態(tài)測(cè)試

納米壓痕技術(shù)是測(cè)量納米機(jī)械屬性的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。雖然準(zhǔn)靜態(tài)納米壓痕支持利用負(fù)載位移曲線表征應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系，但是它需要大量的測(cè)試才能深入了解材料的行為。動(dòng)態(tài)測(cè)試可以揭示材料剛度與深度的關(guān)系，允許復(fù)雜的分析。如果使用準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)，這些分析需要成千上萬次的試驗(yàn)。

薄膜和器件研究都可受益于動(dòng)態(tài)測(cè)試。抗彎強(qiáng)度、疲勞和斷裂研究也因?yàn)閯?dòng)態(tài)模式而成為可能。NanoForce系統(tǒng)還大大簡(jiǎn)化了測(cè)試設(shè)置過程。用戶只需選擇測(cè)試方法，輸入控制參數(shù)，就可開始測(cè)試了。

NanoForce利用電磁驅(qū)動(dòng)頭和解耦的電容位移計(jì)來分別測(cè)量力和位移。這提供廣泛的力和位移動(dòng)態(tài)范圍，可進(jìn)行從納米到毫米的變形分析。本設(shè)計(jì)具有杰出的控制能力，而這種控制能力對(duì)于完成薄膜、納米材料、MEMS和其它器件結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)是至關(guān)重要的。

準(zhǔn)確地測(cè)量納米尺度的材料行為始于正確地識(shí)別樣品表面。NanoForce的動(dòng)態(tài)測(cè)試模式可以幫助實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)，只需簡(jiǎn)單的軟件中選擇測(cè)試模式。
動(dòng)態(tài)測(cè)試模式向音圈機(jī)構(gòu)發(fā)送一個(gè)電流，使壓頭產(chǎn)生振蕩。壓頭接觸到樣品時(shí)，振蕩力也是一個(gè)正弦信號(hào)。通過分析正弦的震蕩力得
到樣品的性質(zhì)。因此動(dòng)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(zhǔn)地識(shí)別樣品的表面，確保計(jì)算參數(shù)的有效性。
動(dòng)態(tài)測(cè)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(xué)使用的凝膠。
靈敏的動(dòng)態(tài)測(cè)試模式可用于塊狀樣品、薄膜和器件。事實(shí)上，如果沒有動(dòng)態(tài)測(cè)試，將無法評(píng)估材料（如聚合物等）的時(shí)間依賴性。

NanoForce動(dòng)態(tài)測(cè)試模式可以進(jìn)行相移分析。這個(gè)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(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果，顯示出良好的重復(fù)性
2種材料在超過10秒恒定負(fù)荷作用下的相移：彈性材料（試
驗(yàn)1）和粘彈性材料（試驗(yàn)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(gè)緊湊的原子力顯微鏡(AFM)，可提供納米級(jí)分辨率成像。
原子力顯微鏡(AFM)通過測(cè)量探針和樣品之間的力進(jìn)行工作。雖然AFM橫向分辨率相對(duì)較低(~30 nm)，但是它的垂直分辨率非常高(可達(dá)0.1nm)。探針掃描樣品的一塊小面積成像，測(cè)量納米尺度的形貌、熱電性能、磁性能和力等。AFM在測(cè)量樣品三維形貌的同時(shí)，還能提供原位的上述性能參數(shù)。
在測(cè)試納米機(jī)械性能時(shí)，NanoLens™ 的主要用途是提供測(cè)試前的表面圖像，幫助用戶確認(rèn)測(cè)試位置。NanoForce具有的定位精度(0.1微米)，可用于定位并測(cè)試晶界和填料顆粒等的性能。測(cè)試結(jié)束后，可用NanoLens™ 獲取壓痕的圖像和記錄測(cè)試結(jié)果。

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