原位纳米机械测试

SEM 和 TEM 加热

直接测量和观察热启动材料转化

对于大多数现代材料,当材料在非环境温度下加工或投入使用时,仅仅在室温下测量机械性能是不够的。为了更好地了解材料在高温或恶劣环境中的机械性能,布鲁克开发了专为 SEM 和 TEM 系列 PicoIndenter 仪器设计的样品加热升级选项。

布鲁克在高达 400°C 和 800°C 的温度下为 Hysitron PI 系列仪器提供两种加热选项。 通过使用电阻式 MEMS 加热器,可实现高达 400°C 的原位加热。这激活了用于纳米机械研究的各种变形机制,例如眼镜和聚合物的脆性转变。由于加热元件体积小,高温区域高度局部化,最大限度地减少了系统部件的外热,并为机械测试提供了最高稳定性。温度被主动测量和反馈控制,以确保达到所需的值。

对于 PI 85L 和 PI 89 SEM PicoIndenter 仪器,新开发的加热选项可实现机械性能的高分辨率原位纳米力学特性,作为温度的函数。此类测试有利于应用(航空航天、汽车、核能、聚变等),这些应用需要高温材料,能够在极端操作环境中实现可靠的性能。该系统具有主动尖端加热和液体冷却散热器,旨在最大限度地提高测试温度,同时最大限度地减少漂移和传热到显微镜室。

RT(左上)和800°C(右上)压缩后粘结涂层柱的形态。在室温下测试的柱子中可以清楚地看到跨边开裂,而在高温下才出现地际裂缝。应力应变曲线(底部)表示 RT 时的主要应变硬化,在较高温度下,RT 的应力应变更有限。