微柱加工用于微纳米力学测量

FIB(聚焦离子束)微柱加工是微纳米力学测量中实现高精度样品制备的关键技术,其核心在于利用高能离子束对材料进行纳米级加工。以下为具体介绍:
一、FIB微柱加工流程
- 样品选择与定位
通过扫描电子显微镜(SEM)定位目标区域,选择具有代表性的微观结构(如晶粒、界面或多相区域)。 - 离子束切割与成型
使用镓离子束逐层剥离材料,逐步形成直径约0.1-5μm、高度为直径2-3倍的微柱结构。 - 精细修整与表面处理
通过低电流离子束抛光,减少微柱表面缺陷(如离子注入损伤或非晶层),提升力学测试数据的准确性。
二、在微纳米力学测量中的应用
- 原位压缩测试
结合SEM与纳米压痕仪,实时观察微柱在压缩载荷下的变形、滑移和断裂行为,获取弹性模量、屈服强度等参数。 - 多尺度力学性能映射
通过加工多个微柱,分析材料不同相或界面区域的局部力学响应(如金属基复合材料中的增强相与基体)。 - 高温/极端环境测试
部分系统支持在真空或高温环境下进行力学测试,研究材料在复杂条件下的性能演变 。