原子力显微镜用于微尺度材料力学性能表征的研究进展

原子力显微镜(AFM)是纳米科学研究的有力工具。从AFM的原理出发,分析了探针与样品之间作用力的计算过程,介绍了确定悬臂弹性常数的几种方法,并综述了AFM在生物材料、薄膜材料、纳米结构、单分子操作和纳米力学实验中的研究进展。

PMMA压痕回复的二阶反应动力学方法分析

通过原子力显微镜结合纳米压痕表征了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面压痕的深度回复,考察了温度对压痕回复速率的影响。结果表明,初期压痕深度迅速回复,经过3 h左右压痕深度不再发生变化。随着实验温度的升高,压痕残余深度迅速降低,20℃时压痕残余深度约为120 nm,50℃时压痕残余深度降低到约10nm。采用二阶反应动力学方法对粘弹性压痕回复进行了分析,结果表明,该方法能够有效地预测压痕的粘弹性深度回复。