微纳米薄膜力电热耦合测量系统

Nanoindentation

稿件来源:广东省磁电物性分析与器件重点实验室 编辑:办公室

 

 

 

 

 

 

 

 

 

型       号:Bruker-Hysitron Tribo-indenter TI980

制  造  商:Bruker,Inc

存放 地点:550栋115

 

主要功能及特色

布鲁克TI 980纳米压痕仪集高性能与多功能于一体,可实现全面的纳米力学测试与分析。其主要特色包括:

  1. 强大的基础功能:支持定量纳米/微米压痕、划痕、摩擦磨损及动态测试等多种力学加载模式。

  2. 高精度与灵敏性:搭载Performech II先进控制系统,具备高测试带宽、可靠测量与高分辨率原位成像能力。

  3. 优异的灵活性与扩展性:可适配多种外场条件,模块化设计满足多样化的纳米力学表征需求。

 

主要技术指标

1、力学测量模块

 

(1)低载压痕模块
①通过静电压驱动进行力学加载,载荷加载分辨率≤3 nN,最大载荷≥5 mN,载荷噪音背景≤30 nN,最小接触力≤90 nN;
②通过电容传感进行位移测量,传感器位移分辨率≤0.01 nm,Z轴方向压头移动的最大范围≥50mm,最大位移≥5 μm,位移噪音背景<0.1 nm,热漂移≤0.05 nm/s;

(2)低载划痕
①横向位移噪音≤3 nm,横向位移分辨率≤0.02 nm,最大横向载荷力≥1mN,横向载荷分辨率≤50 nN,载荷噪声背景<4 μN,热漂移(在室温条件下)≤0.05nm/s;

(3)低载摩擦磨损模块
磨损面积范围≥1 μm×1 μm至60 μm×60μm,最小纵向载荷≤90 nN;

(4)高载压痕模块
最大载荷≤2 N,载荷噪音背景≤20 μN,通过电容传感器测量位移,以达到最佳位移分辨率≤0.01 nm,最大位移≥50 μm,位移噪音背景≤0.5 nm;

(5)高载划痕模块
最大横向载荷力≥5 N,横向载荷分辨率≤1μN,横向载荷噪声背景≤50 μN,最大横向位移≥150 mm,横向位移噪音背景≤0.5 nm,横向位移分辨率≤0.1 nm。

(6)动态力学测试模块
频率范围≥0.1Hz-300Hz,最大动态振幅力≥5mN,最大准静态力≥10mN,最大动态振幅≥2 μm,最大准静态位移≥5μm,位移噪声≤0.2nm;

 

2、形貌及性能原位测试表征

 

(1)高解析原位扫描成像及定位系统

探针定位精度可达±10 nm,对压痕、划痕等测试前后形貌进行扫描,可配合高温模块实现高温条件下的原位扫描成像的测试需求;扫描成像分辨率≥4096×4096像素点;X、Y方向扫描范围≥60µm×60µm

(2)快速压痕模块

超高速力学特性测试:每秒钟≥6个点,可自动与原位扫描成像图像叠加,得到力学与表面形貌分布图;

 

3、多场加载

 

(1)冷热环境测试平台

温度范围,-120℃到400℃,温度分辨率0.001℃,位移噪音背景≤1 nm,温度精控误差≤0.1℃;

(2)力电模块

电流躁底≤20 pA,电流分辨率≤5 pA,电压躁底≤10μV,电压分辨率≤5μV,最大电流≥10 mA,最大电压≥10 V,电学采集率≥4 kHz;

 

4、辅助测试

 

(1)彩色光学显微镜系统

光学分辨率≤1 μm,具备连续变焦功能,显示屏放大倍数≥200-2000;

(2)开放性样品平台

①可测样品尺寸范围≥100 mm×100 mm×50 mm,Z轴方向可移动范围≥50 mm,X、Y方向平台可移动范围≥250 mm×150 mm,X、Y方向步长分辨率≤50 nm,Z 步长分辨率≤5 nm;
②配备主动防震台:>200 Hz环境下为被动防震,1-200 Hz环境下为主动防震;

 

主要附件及配置

  1. Standard transducer (indentation/nanoscratch)

  2. High load transducer

  3. NanoECR System

  4. NanoDMA & Modulus Mapping

  5. xSol Environmental Control Stage

 

用户须知

需经过培训获得操作资格后才能使用,或由已培训的人员代为测试。

设备预约链接:https://sharing.sysu.edu.cn/home/#/orderDetail?id=3037

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