FT-NMT03原位SEMFIB纳米力学性能测试系统

FT-NMT03纳米力学性能测试系统是一款可在SEM/FIB中对微纳米材料和结构的力学性能进行原位、直接而准确测量的纳米机器人系统。它集合纳米操作以及力学-电学性能同步测试功能于一体，几乎可满足所有的纳米力学测试需求。

主要应用

（1）复杂微纳米材料的原位机械力学性能测试和结构观察，例如三维激光打印的微结构超材料；

（2）微纳米多自由度操作和精密组装，如微纳部件的拼接及制造；

（3）微纳米机器人及微纳传感器的力/电学分析，如微纳压电传感器的性能分析。

技术优势

五轴(X,Y,Z,旋转,倾斜)闭环控制保证样品和微力传感探针的精确对准；

能够实现力学和电学性能同步测试；

紧凑的外形设计适用于各种全尺寸的SEM/FIB样品室；

可配备不同的力学传感器,力学测量范围从0.5nN到200mN,；

可在SEM中实现最佳工作距离观测(< 5mm)；

大量程的位移检测范围(0.05nm到21mm)；

大量程的位移移动范围(21mm x 12mm x 12mm)；

可以和其他SEM分析检测器一起使用，例如EBSD 和STEM检测器；

独有的微钳技术可实现微纳米操作组装和微纳米机械测试于一体。

应用领域

微柱/纳米压缩试验：

为了开发和优化新的高性能材料，原位SEM微柱压缩是一种有价值的工具，因为它可以在负载应用过程中实现立柱的可视化。

纳米纤维拉伸试验：

FT-NMT03设计用于微纤维和纳米纤维的拉伸试验。典型的原位SEM测量包括蠕变测试，循环测试和刚度测试。此外，复合材料中的纤维的粘附力经常被表征。

胶囊，颗粒或悬臂的测试：

对于新材料的系统开发和物理过程的理解，进行了诸如局部，微胶囊或悬臂梁等样品的SITU SEM压缩试验。纳米机械测试可以与特殊的SEM检测器组合和同步，例如。 EBSD。

机电MEMS / NEMS测试：

经常测试的MEMS / NEMS的机械参数包括刚度，杨氏模量，线性，粘附力，滞后，挠度，致动器力，屈服强度，蠕变和地形。

微处理和微组装：

微量处理可在扫描电镜中频繁地用于样品制备。

应用实例

金属玻璃纳米线的热机械蠕变测试

金属玻璃由于其独特的力学性能,如高弹性极限和高断裂韧性,而受到越来越多的关注。而且，其宽的过冷液态区间开启了超塑成形的材料加工工艺。因此定量研究金属玻璃的热机械行为是至关重要的。

金属玻璃纳米线通过Pt基电子束沉积方法固定在FT-S微力传感探针和样品台之间。在进行蠕变测试时（施加固定拉伸力来测量样品的形变量），采用对纳米线通电加热来控制纳米线温度。这样可测试纳米线在不同温度下的热机械蠕变性能。

微纳尺度下人字形切槽断裂测试

右图中的人字形切槽断裂实验是非常重要的表征微纳材料力学性能的标准方法之一(图片来自Mortensen教授，机械冶金实验室，EPFL，瑞士)。尤其是对晶体材料，纳米尺度的力学性能是深入理解材料结构-性能相互关系的一种有效途径。

原位纳米力学性能测试系统可在SEM中对微纳材料进行力学测试,同时也可与SEM中配备的分析探测器配合使用,例如背散射电子衍射(EBSD)。这种组合能够研究材料的力学行为与晶体学微观信息之间的关联作用,例如和透射电子菊池衍射技术(Transmission Kikuchi Diffraction)联用来研究应力作用下晶粒及晶向的变化。