本文中主要對當今幾種主要材料納觀力學與納米材料力學特性測試方法:納米硬度技術、納米云紋技術、掃描力顯微鏡技術等進行概述。納米硬度技術。隨著現代材料表面工程、微電子、集成微光機電 系統(tǒng)、生物和醫(yī)學材料的發(fā)展試樣本身或表面改性層厚度越來越小。傳統(tǒng)的硬度測量已無法滿足新材料研究的需要，于是納米硬度技術應運而生。納米硬度計是納米硬度測量的主要儀器，它是一種檢測材料微小體積內力學性能的測試儀器，包括壓痕硬度和劃痕硬度兩種工作模式。由于壓痕或劃痕深度一般控制在微米甚至納米尺度，因此該類儀器已成為電子薄膜、涂層、材料表面及其改性的力學性能檢測的理想手段。它不需要將表層從基體上剝離，便可直接給出材料表層力學性質的空間分布。納米力學測試可以揭示納米材料在受力過程中的微觀結構變化和能量耗散機制。深圳高校納米力學測試服務

微納米纖維素，微納米纖維素材料在農業(yè)、生物醫(yī)用材料等領域的普遍應用。微納米纖維素水凝膠表現出各向異性的力學性能和優(yōu)良溶脹性能,可應用于生物醫(yī)學和機器人等領域。其在納米尺度上表現出良好的形貌特征和優(yōu)異的力學性能?？辜毦鷮嶒灡砻?，該復合超細水凝膠纖維可有效殺滅陽性和陰性細菌菌株，同時對正常哺乳動物細 胞保持友好性。這種超細水凝膠微纖維可有效解決微生物威脅人類健康的問題。這種靈活的合成核殼復合超細水凝膠微纖維方法，具有重要的生物醫(yī)學應用前景，同時該方法也可應用于材料科學、組織工程和再生醫(yī)學等領域。四川納米力學壓痕測試納米力學測試技術的發(fā)展推動了納米材料和納米器件的性能優(yōu)化。

有限元數值分析方面，Hurley 等分別基于解析模型和有限元模型兩種數據分析方法測量了鈮薄膜的壓入模量，并進行了對比。Espinoza-Beltran 等考慮探針微懸臂的傾角、針尖高度、梯形橫截面、材料各向異性等的影響，給出了一種將實驗測試和有限元優(yōu)化分析相結合，確定針尖樣品面外和面內接觸剛度的方法。有限元分析方法綜合考慮了實際情況中的多種影響因素，精度相對較高。Kopycinska-Muller 等研究了AFAM 測試過程中針尖樣品微納米尺度下的接觸力學行為。Killgore 等提出了一種通過檢測探針接觸共振頻率變化對針尖磨損進行連續(xù)測量的方法。

納米壓痕技術通過測量壓針的壓入深度，根據特定形狀壓針壓入深度與接觸面積的關系推算出壓針與被測樣品之間的接觸面積。因此，納米壓痕也被稱為深度識別壓痕(depth-sensing indentation，DSI) 技術。納米壓痕技術的應用范圍非常普遍，可以用于金屬、陶瓷、聚合物、生物材料、薄膜等絕大多數樣品的測試。納米壓痕相關儀器的操作和使用也非常方便，加載過程既可以通過載荷控制，也可以通過位移控制，并且只需測量壓針壓入樣品過程中的載荷位移曲線，結合恰當的力學模型就可以獲得樣品的力學信息。納米力學測試在材料設計和產品開發(fā)中發(fā)揮著重要作用，能夠提供關鍵的力學性能參數。

納米壓痕儀簡介，近年來，國內外研究人員以納米壓痕技術為基礎，開發(fā)出多種納米壓痕儀，并實現了商品化，為材料的納米力學性能檢測提供了高效、便捷的手段。圖片納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測試，測試結果通過力與壓入深度的曲線計算得出，無需通過顯微鏡觀察壓痕面積。納米壓痕儀的基本組成可以分為控制系統(tǒng)、 移動線圈系統(tǒng)、加載系統(tǒng)及壓頭等幾個部分。壓頭一般使用金剛石壓頭，分為三角錐或四棱錐等類型。試驗時，首先輸入初始參數，之后的檢測過程則完全由微機自動控制，通過改變移動線圈系統(tǒng)中的電流，可以操縱加載系統(tǒng)和壓頭的動作，壓頭壓入載荷的測量和控制通過應變儀來完成，同時應變儀還將信號反饋到移動線圈系統(tǒng)以實現閉環(huán)控制，從而按照輸入參數的設置完成試驗。發(fā)展高精度、高穩(wěn)定性納米力學測試設備，是當前科研工作的重要任務。江西電線電纜納米力學測試系統(tǒng)

在生物醫(yī)學領域，納米力學測試有助于了解細胞與納米材料的相互作用機制。深圳高校納米力學測試服務

縱觀納米測量技術發(fā)展的歷程，它的研究主要向兩個方向發(fā)展：一是在傳統(tǒng)的測量方法基礎上，應用先進的測試儀器解決應用物理和微細加工中的納米測量問題,分析各種測試技術,提出改進的措施或新的測試方法；二是發(fā)展建立在新概念基礎上的測量技術，利用微觀物理、量子物理中較新的研究成果,將其應用于測量系統(tǒng)中,它將成為未來納米測量的發(fā)展趨向。但納米測量中也存在一些問題限制了它的發(fā)展。建立相應的納米測量環(huán)境一直是實現納米測量亟待解決的問題之一，而且在不同的測量方法中需要的納米測量環(huán)境也是不同的。深圳高校納米力學測試服務