纳米力学测试系统

Hysitron TI 980 纳米压痕仪

布鲁克的 Hysitron TI 980 TriboIndenter 同时具有最大性能、灵活性、可靠性、可用性和速度。这台行业领先的系统以数十年的 Hysitron 技术创新为基础，在纳米力学特性测试方面提供更高水平的非凡性能、增强的功能和极致的多功能性。Hysitron TI 980 纳米压痕仪是一台卓越的纳米力学测试仪器，在准确控制、测试带宽、测试灵活性、适用性、测量可靠性和系统模块化方面都取得了显著进步。

布鲁克的 Hysitron公司的旗舰产品是全功能TI 980型纳米力学测试系统，通过纳米级位成像，实现了压痕、划痕和磨损过程的纳米尺度原位可视化表征。Hysitron（海思创）应用其工艺超前的技术“三板电容传导”，从源头上保证了仪器稳定性和灵敏度。使用Hysitron（海思创）纳米力学材料检测系统通过探针可以获得材料微区的硬度、弹性模量、摩擦系数、磨损率、断裂刚度、失效、蠕变、粘附力（结合力）等力学数据。不仅在微纳米水平上开展力学行为特性的研究，还可以进行纳米尺寸上的机械加工。TI 980 符合ISO纳米压痕检测标准以及温度湿度测量标准。

设备具有微纳米尺度上的压痕、划痕、摩擦磨损和原位扫描探针成像功能；通过软件直接实现连续更换不同实验模式，具有高分辨率，高控制精度，高稳定性的特点。可以完成微/纳米尺度上材料力学性能测试和表征，用于产品的研究和开发。可以用于聚合物材料、无机非金属材料、金属材料和生物材料的纳米压痕、纳米划痕、摩擦磨损等纳米特性测试，获得相关条件下的硬度、模量、蠕变、屈服、纳米磨损性能、粘结失效、断裂韧性等性能。

一、亮点

1）无与伦比------精确控制和测试带宽

提供最快的反馈控制和最低噪音水平，实现真正的定量纳米机械和纳米摩擦特性。

2）同步------多尺度和多技术测量

支持纳米压痕到微米压痕、纳米划痕、纳米摩擦磨损、动态纳米压痕、原位 SPM 成像和高速性能成像。

3）最大化------灵活性和潜在表征能力

提供最广泛的创新表征技术，通用样品安装选项和模块化系统架构。

二、特点

1）最大化您的特征表征潜力------强大的标准配置

* 原位 SPM 成像；

* 高分辨率光学成像；

* 2D 电容式传感器；

* 计量级花岗岩；

* 主动防振隔离；

* Performech II 高级控制模块；

* 环境隔离罩；

* 高速性能成像 （XPM；

* 动态纳米压痕（纳米DMA III）；

* 模块化系统架构；

* 多功能样品夹头；

* 高精度样品台；

2）世界上最强大的纳米力学和纳米摩擦测试系统------测试模式

a）纳米级动态机械分析nanoDMA III

*定量纳米尺度深度分析与粘弹性特性测量

布鲁克的纳米DMA III（纳米级动态机械分析）是一种强大的新型动态测试技术，用于进行纳米级机械性能测量。nanoDMA III 配备了新开发的 CMX 控制算法，可真正连续测量机械性能，作为材料表面深度的函数。CMX 提供机械性能的定量和真正连续测量，包括硬度、存储模量、损耗模量、复合模量和损耗角量，作为压痕深度、频率和时间的函数。

*强大的纳米级动态特性

高带宽传感器和控制电子器件针对纳米级动态测试进行了全面优化，并提供业界领先的性能、灵敏度和广泛的动态范围。Hysitron 独特的耦合交流/直流力调制程序可实现真正的纳米级机械特性，并且不会受到困扰其他纳米级动态刚度技术的缓慢反馈响应时间。nanoDMA III 集成了独特的参考频率技术，用于在实验过程中进行热漂移校正，从而能够在纳米尺度上可靠地执行长时间的频率扫描和蠕变测试。

b）定量、超高速机械性能映射------XPM

保守地，传统的纳米压痕单点测量需要 90 秒，而 20x20 阵列需要 10 个小时才能完成。利用布鲁克的新 Hysitron XPM 超快属性映射，只需 1.1 分钟即可编译此数据集！

c）高分辨率的原位 SPM 成像

    * 纳米精密测试放置精度

布鲁克的原位 SPM 成像可提供与测试相同的长度刻度的成像分辨率，从而在纳米尺度上实现真正定量和准确的表征。测试现场的预测试 SPM 成像可实现以纳米分辨率直接测量表面形态（例如微结构、地形、粗糙度），对于在测试前避免表面缺陷至关重要。高精度 ±10nm 测试位置精度简化了多相材料的测试，并允许微结构（如形状、尺寸或域分布）与机械性能直接相关。此外，测试后 SPM 成像提供材料变形行为（如断裂、堆积）的定量特征和测试位置的验证。

    *分辨率高达 4096 x 4096

布鲁克的 SPM® 将纳米机械 SPM 成像功能更上一层楼。借助 SPM+，扫描尺寸和图像分辨率完全可定制，以满足您的特定样本分析需求。

三、优势

保持您处于材料发现和开发的前沿

 TI 980 纳米压痕仪基于布鲁克的 Performech II 高级控制模块，在精确控制和测试带宽、测试灵活性、适用性、灵敏度、测量可靠性和系统模块化方面取得了显著进步。TI 980 强大的基础配置包括定量纳米压痕和微米压痕、纳米划痕、纳米摩擦磨损、高分辨率原位扫描探针显微镜 （SPM） 成像、动态纳米压痕和高速性能成像等，全面了解纳米级材料行为。

 自动化的简单和速度

Hysitron TI 980 纳米压痕提供快速、多样品和多技术自动化测试功能，实现高通量表征。智能自动化程序以用户定义的周期自动验证探头形状，其高分辨多尺度成像和全样本光学扫描简化了测试过程。

 面向未来的表征潜力

TI 980 纳米压痕是在开发时基于最大的灵活性，了解您目前的需求可能会在将来有所不同。TI 980 支持最广泛的相关纳米力学表征技术，有望让您的研究和材料开发工作始终处于技术前沿。TI 980 纳米压痕仪还带有多功能系统控制和数据分析软件、通用样品安装平台（机械、磁性和真空）以及模块化环境隔离罩相结合，将适应您未来的表征要求。

四、特色选项和附加组件

1） xSol 环境控制腔与载台------环境控制腔实现了定量纳米力学性能和纳米摩擦学特征随着温度、气氛和湿度的变化。

2）nanoECR ------纳米压痕测试的原位导电特性可以和纳米力学性能，材料形变行为和接触电阻等同步研究。

3）xProbe------基于 MEMS 传感器的探针可以实现原子力显微镜级别的超低力和位移噪音水平。

4）iTF ------专利的原位薄膜力学性能分析包提供了排除基底效应影响的薄膜和多层膜结构的定量力学性能。、

5）3D OmniProbe 和多量程NanoProbe------通过扩展力和位移测量量程实现微米尺度的力学和摩擦学特性表征

6）同步拉曼光谱------原位研究力学性能和摩擦学特性与材料结构和化学成分的相关性。

7）荧光显微镜联用------集成荧光显微镜可实现荧光共定位纳米力学测试等。

8）电化学模块------实现氧化和还原环境下的原位定量纳米力学和纳米摩擦学行为研究。

9）自动探针更换模块------按钮操作的自动探针更换模块。

10）样品台------ 多尺度的磁性、机械和真空固定方式可以固定几乎所有待测样品，包括 300mm 晶圆。

11）TriboAE™------ 声音传感器能通过针尖原位监测纳米压痕过程中的断裂和形变产生的声音信号。

12）TriboImage™------纳米尺度划痕/磨损的实时表征。

13）模量成像------动态扫描纳米压痕模式提供材料表面的定量、高分辨模量分布。

 五、相关图片

1）布鲁克的Hysitron TI 980 nanoindenter 提供业界领先的噪声水平，用于接近纳米尺度的定量表征，并且具有超快的反馈控制，从而对测试过程进行准确的控制

2)  布鲁克的Hysitron TI 980 可实现多测头同时测量。使用任意组合的两个传感器进行无缝测试，实现最大优化

3）陶瓷材料模量成像结果由 67 秒内的 400 次XPM快速测量获得