Наночастицы - это высокоточный прибор для испытания механических свойств материала, который должен использоваться в строгом соответствии с эксплуатационными нормами для обеспечения точности данных и стабильности прибора. Ниже приведены подробные сведения об использовании нанокомпрессора, охватывающие весь процесс от подготовки до анализа данных.

I. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА

1. Проверка приборов и экологическая готовность

- Подтвердите нормальное подключение источника питания прибора, источника газа (при необходимости), проверьте напор, несущий стол, микроскоп и другие компоненты на чистоту и отсутствие повреждений.

- Поставьте прибор на ровный рабочий стол, чтобы избежать внешних вибрационных помех, рекомендуется носить защитные очки, чтобы предотвратить попадание брызг.

- Перед загрузкой необходимо подогреть прибор до заданной температуры (обычно от 30 минут до 1 часа), особенно пьезоэлектрическую керамику или систему катушек, чтобы обеспечить стабильную производительность.

2. Подготовка и установка образцов

- Образец должен быть разрезан до подходящего размера (например, 10 мм × 10 мм), поверхность полирована до зеркального эффекта, а ультразвуковая очистка удаляет загрязняющие вещества.

- Использование специальных приспособлений для фиксации образцов, чтобы убедиться, что поверхность перпендикулярна напору, чтобы избежать наклона, приводящего к морфологическим аномалиям царапин

II. Параметры и калибровка

1. Выбор и калибровка напора

- Выбор типа напора в соответствии с требованиями испытаний (например, напор Бернарда, конический напор треугольника) и проверка радиуса наконечника напора и износа.

- Калибровка напора с использованием стандартных блоков твердости (например, расплавленного кварца), получение кривой нагрузки - смещения через многократные вдавливания, расчет фактической контактной площади и значения твердости, коррекция системных ошибок.

2.Установка экспериментальных параметров

- Установите такие параметры, как максимальная нагрузка (например, 100 мкН - 10 мН), глубина давления (например, 100 нм - 5 мкм), скорость загрузки (например, 0,5 мН / с), которые должны быть скорректированы в соответствии с твердостью материала, чтобы избежать перегрузки поврежденного напора или образца.

- Определите программу загрузки - сохранения - разгрузки (например, трапециевидный режим нагрузки) и установите частоту отбора проб данных (обычно ≥ 1 кГц).

III. Проверка операционных процессов

1. Испытание на царапины

- После запуска программы управляемый напор медленно приближается к поверхности образца, настраивается в контактное состояние (калибровка нулевой точки).

- Загрузка нагрузки по заданной программе, мониторинг кривой нагрузки - смещения в реальном времени, наблюдение фазы упругой деформации и пластической деформации.

- После разгрузки необходимо подождать некоторое время (например, 30 секунд), чтобы устранить влияние теплового дрейфа, а затем сделать следующий вдавливание.

Многоточечные измерения и контроль повторяемости

- Один и тот же образец требует многократного отжима (обычно ≥5 раз), чтобы получить среднее значение для повышения надежности данных.

- Избегайте слишком близкого расстояния между царапинами (рекомендуется ≥10 - кратная глубина царапин) и предотвратите ошибки, вызванные наложением поля напряжения.

IV. Обработка и анализ данных

1. Обработка кривых нагрузки - смещения

- Запись кривой загрузки и разгрузки, вычисление жесткости контакта путем согласования наклона секции разгрузки (S), вычисление твердости в сочетании с максимальной нагрузкой (P max) и глубиной контакта (h c):

\ \ [H = \ \ frac {P {\ text {max}} {A} \ \ quad \ \ text {в нем} \ \ quad A = f (h c) \ \]

В формуле А - площадь проекции царапин, определяемая геометрией многочлена, соответствующего напору.

- Модуль упругости рассчитывается с помощью модели регби и требует ввода материальных параметров, таких как отношение Пуассона.

2. Источники ошибок и поправки

- Общие ошибки включают в себя тепловой дрейф, износ напора, шероховатость поверхности образца и т.д., которые должны быть исправлены с помощью калибровки и пустого эксперимента.

- Для мягких материалов или тонких пленок необходимо использовать модель коррекции эффекта фундамента (например, модель Кинга).

V. Обслуживание приборов и меры предосторожности

1. Повседневное обслуживание

- После испытания очистите напор и стенд для проб, чтобы избежать воздействия остаточных частиц на последующие эксперименты.

- Периодически проверять остроту напора, при сильном износе его необходимо заменить или перекалибровать.

- Хранение с пылезащитным экраном во избежание плесени оптических компонентов во влажной среде.

2. Оперативные нормы

- Избегайте частого переключения направления загрузки и предотвратите отказ от перегрева пьезоэлектрической керамики.

- Перегрузка строго запрещена, глубина царапин, как правило, не превышает радиуса напора в 10 раз.

- Данные необходимо сохранять в режиме реального времени, своевременно проверять состояние прибора и откалибровать при внезапном отключении.