AFM原位拉伸試驗(yàn)裝置研制及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，納米復(fù)合材料、薄膜材料等在信息、光學(xué)、微電子、微制造和國家安全等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，目前，已成為人們十分感興趣的研究熱點(diǎn)。納米復(fù)合材料、薄膜材料由于其尺寸較小甚至為納米級尺度，它們的微觀特性與其宏觀力學(xué)性能相比有著本質(zhì)的區(qū)別。隨著顯微鏡技術(shù)的發(fā)展，尤其是原子力顯微鏡（AFM）的誕生，使人們能夠更直觀的觀察材料的微觀形貌。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，材料的微觀結(jié)構(gòu)和其宏觀力學(xué)行為有著十分密切的聯(lián)系。然而，依靠目前的試驗(yàn)手段，很

2、難同時(shí)獲得材料的力學(xué)性能及其對應(yīng)的微觀形貌。針對上述存在問題，本文研制了一套基于原子力顯微鏡的原位拉伸試驗(yàn)裝置，并利用此設(shè)備對材料的微觀力學(xué)性能及其微觀形貌進(jìn)行了研究。具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，設(shè)計(jì)了一套AFM原位拉伸試驗(yàn)裝置，該裝置包括拉伸力的測量裝置和位移檢測裝置。
　　其次，對AFM原位拉伸試驗(yàn)裝置的電氣控制系統(tǒng)及軟件控制系統(tǒng)分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)。電氣控制系統(tǒng)主要是由一套基于AFM原位拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)的控制箱組成。軟件控制系