一
基本介紹
高溫納米壓痕儀的主要用途是獲得薄膜和材料在一定溫度下的微觀(guān)力學(xué)性能，其力學(xué)性能隨溫度變化的特性具有巨大的工業(yè)和科學(xué)意義。但高溫測(cè)量中存在熱漂移，信號(hào)穩(wěn)定性（噪聲），表面氧化和頂端樣品反應(yīng)的困難，安東帕研發(fā)了一種新型的高溫真空納米壓痕儀，該壓痕儀能夠完成在特定溫度下的超穩(wěn)定的測(cè)量，是一款商業(yè)化的高溫納米壓痕儀。
二
工作原理
該系統(tǒng)基于超納米壓痕測(cè)試儀（UNHT），該測(cè)試儀利用一種主動(dòng)表面參照技術(shù)，該技術(shù)包括兩個(gè)獨(dú)立的軸，一個(gè)用于表面參照，另一個(gè)用于壓痕。在這種對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)和差分深度測(cè)量技術(shù)中使用的極硬且熱膨脹系數(shù)非常低的材料導(dǎo)致系統(tǒng)的柔量可忽略不計(jì)，并且熱漂移率非常低。這樣就可以進(jìn)行穩(wěn)定且長(zhǎng)期的測(cè)量（例如蠕變測(cè)試），而不必?fù)?dān)心漂移和噪聲。
每個(gè)軸都有自己的執(zhí)行器，位移和負(fù)載傳感器。對(duì)于兩個(gè)軸，通過(guò)壓電執(zhí)行器A1和A2施加位移。壓頭和基準(zhǔn)上的負(fù)載是從彈簧K1和K2的位移獲得的，這些位移是用電容式傳感器C1和C2測(cè)量的。壓頭的位移是通過(guò)差分電容傳感器C3相對(duì)于基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量的。jeng確的反饋回路確保連續(xù)控制壓頭和基準(zhǔn)上的法向力。
三
針尖與樣品表面溫度的匹配-熱漂移最小化
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱電偶讀取的溫度不是壓頭和參比端以及樣品表面的真實(shí)溫度。因此，壓頭和樣品的表面溫度需要匹配，以避免熱量流過(guò)觸點(diǎn)，從而避免熱漂移。我們開(kāi)發(fā)了以下3個(gè)步驟的程序來(lái)匹配此壓頭的頂端樣品表面溫度：
a.將壓頭頂端放在距離樣品表面約100微米以?xún)?nèi)的位置，并使用PID控制將樣品和頂端加熱到目標(biāo)溫度。現(xiàn)在，安裝在壓痕頭上的熱電偶將直接與樣品表面接觸。將樣品表面溫度調(diào)節(jié)至目標(biāo)溫度。溫度穩(wěn)定后，請(qǐng)切換至恒定功率模式以防止瞬時(shí)溫度波動(dòng)
b.溫度粗調(diào)：通過(guò)調(diào)整針尖加熱過(guò)程中熱電偶的溫度，以Zei大程度地減大載荷壓入樣品表面時(shí)引起針尖的溫度變化
c.溫度微調(diào)：進(jìn)一步微調(diào)針尖加熱過(guò)程中的功率，以達(dá)到零熱漂移率
(a) 長(zhǎng)時(shí)間蠕變測(cè)試時(shí)的壓痕溫度
(b) 通過(guò)粗調(diào)壓頭溫度，以zei大程度減少接觸產(chǎn)生時(shí)的溫度變化
(c) 直接在熱漂移測(cè)量過(guò)程中微調(diào)壓頭的加熱功率
(空格分隔,最多3個(gè),單個(gè)標(biāo)簽最多10個(gè)字符)
會(huì)員.png)
18
立即詢(xún)價(jià)
您提交后，專(zhuān)屬客服將第一時(shí)間為您服務(wù)