样品类型:金属,陶瓷,玻璃,高分子,生物材料,涂层,半导体等
样品要求:样品无腐蚀性、无粘性。
平整度:需要纳米级平整度。要求样品上下表面平整,测试面光滑。样品厚度小于5mm需要垫块垫高,样品背面粘502胶。
低载传感器量程:10mN 高载传感器:2/10N
可进行纳米压痕、纳米划痕、摩擦磨损、微柱压碎、nano DMA等纳米力学性能测试,获得硬度、模量、摩擦 磨损性能、蠕变、应力松弛、断裂韧性等力学性能;可进行原位扫描成像,实现样品的精确定位及对测试后图像进行形貌分析。
纳米压痕
1. 位移控制法:可控制压入深度,行程最大为4μm,实际最大压入深度受样品硬度影响。
2. 载荷控制法:可控制载荷,低载最大10mN,高载最大10N。
可获得数据:硬度、弹性模量
快速力学性能成像(XPM)
每秒最快6次打点,要求样品高度差不超过3μm,只能载荷控制,最大载荷10mN,可选择Z型走位或者S型走位,最大测试面积70*70μm
原位表面形貌扫描(SPM)
要求样品高度差不超过3μm,最大测试面积70*70μm
微柱压缩
要求样品上下表面平行,防止压缩过程中微柱压歪,微柱坑>20μm(由于针直径为10μm)保证针下压行程,微柱高径比3:1或者2:1,微柱直径≤3μm。
客户需提供:微柱尺寸信息,下压位移(行程最大4μm)以及位移加载速率(xx nm/s)。
测试流程:
1.光镜定位微柱,将微柱移动到十字准星中间
2.使用SPM扫描样品表面确保压头能压上微柱
3.使用位移控制法,设置下压距离(按照客户要求的位移以及位移加载速率)
微柱疲劳
要求样品上下表面平行,防止压缩过程中微柱压歪,微柱坑>20μm(由于针直径为10μm)保证针下压行程,微柱高径比3:1或者2:1,微柱直径≤3μm。
客户需提供:微柱尺寸信息、疲劳震荡力(最大震荡力为5000μN)、震荡频率(最大220HZ,最大一秒220个循环)
测试流程:
1.疲劳前先使用5HZ(三角波频率按客户要求更改,无要求默认5HZ,上震荡力需客户提供)三角波测下震荡力,下震荡力为三角波测试得到的应力应变曲线完全弹性阶段的最小力,同时获得疲劳前样品应力应变曲线。
2.按照客户要求设定疲劳参数,进行疲劳测试(建议单次疲劳测试小于200万次,单次测试时间太长测试软件可能会出现闪退现象)。疲劳过程不记录数据
3.疲劳测试后再使用5HZ(或客户要求频率)测样品应力应变曲线,通过应力应变曲线对比疲劳前后性能变化。
纳米压痕模块:最大载荷:10 mN,载荷(力量)分辨率:2nN;位移分辨率:0.01 nm,位移噪音背景:0.2 nm,热漂移(在室温条件下):0.05 nm/s;最小接触力:80 nN;Z轴方向压头移动的最大范围:50mm;最大压入位移: 5 μm
纳米划痕模块:最大横向载荷力:≥2 mN;横向载荷分辨率:<50 nN;载荷噪声背景:≤4 μN;横向位移噪音背景:≤2.5 nm;横向位移分辨率:≤0.03 nm; 最大横向位移:≥10μm;热漂移(在室温条件下):≤0.05 nm/s
纳米摩擦磨损模块:磨损面积范围:1 μm×1 μm-30 μm×30 μm;纵向载荷范围≥: 70 nN – 1mN
原位扫描成像及定位模块:扫描频率:0.01 Hz–3.0 Hz;最小成像力≤80 nN;扫描分辨率:≥ 256×256像素点;原位扫描探针的位置控制精度满足:压痕、划痕≤±10 nm的位置;单幅扫描体积≥:50×50×2μm,图像可拼接;
动态力学测试模块(nano DMA):频率范围≥0.2~300Hz,最大动态载荷≥5mN,最大准静态力≥10mN,载荷噪音背景≤30nN,最大动态位移振幅≥2 μm,最大准静态位移≥5μm,位移噪音背景≤0.2nm
彩色光学显微镜系统:放大倍数220-2200;
样品最大高度50mm,水平方向行程为50mm*150mm;
温度模块: xSol模块(-120℃至800℃温控、湿度控制)及液下测试功能。