产品详情
纳米压痕/划痕仪是一款微纳米力学综合测试系统,集纳米压痕、纳米划痕、微米压痕和微米划痕四个功能模块于一体。仪器采用模块化设计,可在同一设备下实现纳米尺度至大载荷微米尺度的压痕、划痕及摩擦磨损测试。通过仪器可获取硬度、弹性模量、蠕变信息、弹塑性、断裂韧度、应力-应变曲线、膜基结合力、划痕硬度、摩擦系数及磨损率等微观力学性能数据。
应用范围:
薄膜材料、涂层、复合材料硬度与弹性模量测试;
金属、陶瓷及玻璃表面微观力学性能评估;
纳米划痕和微米划痕耐磨损性能测试;
MEMS器件及微电子材料表面性能分析;
功能薄膜结合力和膜基界面粘附力研究;
工业与科研实验室材料开发与质量控制。
测试标准:
ISO 14577-1/2/3:金属及非金属材料纳米压痕硬度与弹性模量测试
ASTM E2546:微纳米压痕仪器校准
ISO 20502:纳米划痕测试
ISO 1518:涂层划痕测试
ASTM D7027、D1624、D7187、C171:涂层和塑料划痕测试
产品规格:
| 模块 | 参数 | 技术指标 |
|---|---|---|
| 纳米压痕仪 | 最大载荷 | 80 mN / 400 mN / 1800 mN / 4800 mN |
| 最小载荷 | 0.1 mN | |
| 载荷分辨率 | 3 nN | |
| 压入深度 | 250 μm / 1 mm | |
| 位移分辨率 | 0.0003 nm | |
| 加载速率 | 0.04-12000 mN/min | |
| 纳米划痕仪 | 最大划痕力 | 80 mN / 400 mN / 1800 mN / 4800 mN |
| 划痕速度 | 0.05-600 mm/min | |
| 最大摩擦力 | 400 mN / 1800 mN | |
| 微米压痕仪 | 最大载荷 | 40 N / 200 N |
| 最小载荷 | 2 mN / 10 mN | |
| 深度分辨率 | 0.01 nm | |
| 压入深度 | 1 mm | |
| 微米划痕仪 | 最大载荷 | 40 N / 200 N |
| 最大划痕长度 | 50 mm | |
| 最大摩擦力 | 20 N / 200 N | |
| 精密定位平台 | XY范围 | 100 mm × 50 mm |
| Z方向可用空间 | 150 mm | |
| 光学金相显微镜 | 放大倍率 | 5X, 10X, 20X, 50X, 1000X (总放大倍率 400X~8000X) |
| 原子力显微镜AFM | 扫描范围 | 100 μm × 100 μm × 12 μm |
| XY分辨率 | 0.1 nm | |
| Z分辨率 | 0.02 nm | |
| 通用 | 热漂移 | <0.05 nm/s(热漂逸补偿后<1nm) |
| 位移精度 | 光栅尺定位精度 ≤ 250 nm | |
| 最大压痕深度 | 1 mm | |
| 最大摩擦力 | 400 N | |
| 电源 | AC 220V / 50Hz |
产品特点:
模块化一体设计:同一仪器集成纳米与微米压痕、划痕及摩擦磨损测试功能。
国际标准兼容:压痕符合 ISO14577 与 ASTM E2546;划痕符合 ISO20502、ISO1518、ASTM D7027 等标准。
高精度载荷系统:闭环压电驱动,实现载荷控制精准、稳定,远优于传统悬臂或开环系统。
纳米级位移控制:电容传感器实时监测深度,分辨率可达0.0003 nm,热漂移极小。
高精度定位平台:光栅尺配合高精度XY定位,保证实验重复性。
全景划痕成像:可实现纳米划痕全程光学成像,便于数据分析。
快速压痕与划痕映射:100个mapping点可在5~12分钟内完成。
专利技术加持:金刚石针面积函数校准专利技术,保证压痕和划痕测量精准可靠。
配件及耗材:
| 序号 | 配件/耗材 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 1 | 金刚石压痕针 | 1 支 | R形尖端,纳米及微米兼容 |
| 2 | 金刚石划痕针 | 1 支 | 用于纳米/微米划痕测试 |
| 3 | 恒载砝码 | 若干 | 用于微米/大载荷模块校准 |
| 4 | 样品固定夹具 | 1 套 | 适配不同尺寸样品 |
| 5 | 光学显微镜观察组件 | 1 套 | 便于划痕成像 |
| 6 | 原子力显微镜探针 | 1 套 | 高分辨率表面扫描 |
| 7 | 电源线 | 1 套 | AC 220V / 50Hz |
| 8 | 安全罩 | 1 个 | 实验操作防护 |
| 9 | 软件安装盘 | 1 套 | 数据分析 |
| 10 | 工具及说明书 | 1 套 | 安装与操作指导 |
测试原理:
压痕测试:通过高精度电容传感器监测钢针或金刚石针压入样品表面时的载荷-深度关系,获取硬度、弹性模量及蠕变性能。
划痕测试:在可控负载下施加划痕,记录摩擦力、划痕深度和材料损伤特征,用于测定膜基结合力、划痕硬度及磨损率。
多尺度测试:模块化设计允许在纳米、微米及大载荷尺度下对同一样品进行全方位力学表征。
摩擦与磨损:通过测量划痕过程的摩擦力变化,评估材料的耐磨性能和摩擦系数。
操作说明:
确认样品尺寸及表面状态,安装在精密定位平台上。
选择测试模块(纳米/微米压痕或划痕)并安装对应探针。
设置载荷、位移、划痕速度及循环次数。
开启热漂逸补偿功能,确保纳米测试稳定性。
启动测试后,通过光学或AFM观察划痕/压痕形貌。
测试完成后,关闭仪器电源,拆卸样品及探针,记录实验数据。
注意避免环境震动及高湿度影响,以保证纳米级测量精度。
实验流程:
样品准备:清洁、平整,固定在定位平台。
模块选择与安装:纳米压痕/纳米划痕/微米压痕/微米划痕模块。
参数设置:载荷、位移、划痕长度、速度及循环次数。
热漂逸校准:启用热漂逸补偿,保证测量精度。
执行测试:运行压痕或划痕程序,实时记录数据。
成像与数据分析:使用光学显微镜或AFM成像,结合软件分析材料力学性能。
实验结束与数据保存:保存实验结果,清理样品及探针,维护仪器。
工厂展示
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