應(yīng)用領(lǐng)域	醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,生物產(chǎn)業(yè)

微觀力學(xué)綜合測試系統(tǒng)

多功能組織材料生物力學(xué)特性,、電位分布測試分析表征系統(tǒng)
-多載荷多物理場耦合微觀力學(xué)性能原位測試系統(tǒng)

該系統(tǒng)是加拿大Biomomentum重點推薦的在體離體多功能,、多軸向、多尺度,、多材料的力-電特性測試分析儀,，該系統(tǒng)集成各種力學(xué)測定、力電耦合測定, 能對各種組織材料進(jìn)行機(jī)械刺激和表征測定,。允許表征的機(jī)械性能,。1000+篇文獻(xiàn)，30年+發(fā)展歷史,，同濟(jì)大學(xué),、青島大學(xué)、上海交通大學(xué)等成功使用,。是組織,、材料，力-電特性,、多物理場耦合,，測試分析的金標(biāo)準(zhǔn)。

該系統(tǒng)是僅有的一款模塊化集成各種力學(xué)測試和力電耦合分布測試的工具，可以進(jìn)行不規(guī)則表面3D壓痕mapping測試,、3D表面輪廓mapping測試,、3D厚度mapping測試、活體壓縮同時進(jìn)行電位特性測試,、側(cè)限與無限壓縮測試,、張力測試、剪切測試,、摩擦測試,、扭轉(zhuǎn)測試、穿刺測試,、剝離測試的綜合性機(jī)-電特性測試分析平臺,。

微觀力學(xué)綜合測試系統(tǒng)

力學(xué)多載荷測試分析

特點

1、支持在體,、離體兩種模式：手持式在體壓電測試,、氣囊式在體測試或常規(guī)臺式離體模式。
2,、機(jī)械力,、電位等全面的測試指標(biāo)：不規(guī)則表面3D壓痕mapping、3D表面輪廓mapping,、3D厚度mapping,、活體電位特性、側(cè)限與無限壓縮,、張力,、剪切、摩擦,、扭轉(zhuǎn),、穿刺、撓曲彎曲,、三點彎曲,、四點彎曲、剝離等各種力學(xué)特性測試,。
3,、多種力-電物理場耦合：不規(guī)則表面壓痕同時厚度測試、電位活組織壓縮同時電位測試,、拉扭耦合,、拉壓扭耦合、拉伸剪切耦合,、壓縮剪切耦合等。
4、多尺度組織材料測試：

壓痕模量范圍：3Pa-670G帕

可測定材料組織范圍廣：3從極硬骨等到超軟腦組織,、眼角膜等,，從粗大椎間盤等大樣品到極細(xì)纖維絲的跨尺度測試。

位移分辨率達(dá)0.1um

力分辨率達(dá)0.025mN

大力 250N

行程范圍廣：50-250mm

體積小巧,、可放入培養(yǎng)箱內(nèi)

5,、多軸向全角度測試 :X軸、Y軸,、Z軸,、扭轉(zhuǎn)軸（L型扭轉(zhuǎn)、U型扭轉(zhuǎn),、360度扭轉(zhuǎn)）,，行程大250mm，分辨率低至100nm,。
6,、僅有的各種力電類型特性測試的金標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)：全面的測試技術(shù)服務(wù)、根據(jù)良好的實驗室實踐和GLP提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析報告,。
7,、高分辨率位移和力精準(zhǔn)度測試分析：移分辨率達(dá)0.1微米、力分辨率達(dá)0.025毫牛,。
8,、多軸向多功能多材料高通量壓痕測試分析:

◆樣品范圍廣：極軟腦組織泡沫到陶瓷、金屬

◆模量范圍廣3pa到670Gpa

◆無需表面平坦,，可在不規(guī)則表面壓痕（剛度,、硬度、厚度,、表面輪廓等測試）

◆壓痕不要求壓縮軸垂直于樣品表面對齊

◆可模塊化集成多軸向多功能多材料：可集成3D輪廓表面形貌表征,、拉伸、壓縮,、三彎曲,、四點彎曲、扭力,、剪切,、摩擦磨損、電特性等各種力電多物理場測試,。

◆壓痕同時可測量厚度信息

◆紅寶石壓頭,，堅固不易斷,使用成本低

◆樣品不需要從組織中收集

◆組織的破壞小

◆維持被測材料的機(jī)械環(huán)境及其與周圍材料的相互作用

◆自動mapping

◆亞微米分辨率

◆一臺儀器即可進(jìn)行從納米到宏觀尺度的壓痕
◆從小位移（幾納米）到大位移（大50mm）的壓痕
◆大載荷范圍（從0.025mN 到 250N）以滿足樣品特性的要求
◆大載荷范圍對測量粗糙表面尤為有用
◆可以在將樣品浸入溶液中的情況下進(jìn)行
9、基于第哎C的的非接觸式全場應(yīng)變動態(tài)測量-數(shù)字圖像相關(guān)測試：具有非接觸性,、應(yīng)用廣泛,、精度較高,、全場測量、數(shù)據(jù)采集簡單,、測量環(huán)境要求不高,、易于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，可以測量微米甚至納米的變形,應(yīng)用于組織材料力學(xué),、斷裂力學(xué),、微觀納米應(yīng)變測量、各種新型材料測量等,。
10,、上千篇文獻(xiàn)，30多年歷史,，產(chǎn)品成熟無風(fēng)險,。
該微觀力學(xué)測試分析與培養(yǎng)系統(tǒng)初該系統(tǒng)為軟骨力學(xué)性能檢測所研發(fā)，此后集成了多種配置以滿足更多生物組織和軟質(zhì)材料力學(xué)性能的測量和評估,。該儀器的*性能特點--模塊化設(shè)計,，簡易操作平臺，面向用戶設(shè)計,，廣泛應(yīng)用于生物材料檢測,，高分子材料檢測以及數(shù)字教學(xué)等領(lǐng)域，產(chǎn)品得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可和推廣,。該系統(tǒng)
相比于傳統(tǒng)的大型力學(xué)測試系統(tǒng),，該微觀力學(xué)測試系統(tǒng)總體較小，可以實現(xiàn)桌面化的操作流程,，操作過程簡便,。該系統(tǒng)測試方法面，是多樣化的材料力學(xué)表征工具,，是科學(xué)家,、工程師和其他各領(lǐng)域用戶的佳選擇。在動態(tài)力學(xué)分析,、薄膜,、復(fù)合物、聚合物,、生物產(chǎn)品,、醫(yī)學(xué)鑒定和水凝膠等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。

典型測試材料：

ASTM C1327 - 高級陶瓷維氏壓痕硬度的標(biāo)準(zhǔn)測試方法
ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015, www.astm,。,。ｏｒｇ
意義和用途

5.1 對于高級陶瓷，維氏壓頭用于制造壓痕,，其表面投影的對角線是用光學(xué)顯微鏡測量的,。Vickers 壓頭創(chuàng)建一個方形壓痕,，從中測量兩個表面投影的對角線長度。維氏硬度是根據(jù)施加的力與未變形壓頭四個面的接觸面積之比計算的,。（相比之下,，努氏壓頭也用于測量硬度，但努氏硬度是根據(jù)施加的力與試樣表面上的投影面積之比計算的,。）
5.2 維氏壓痕硬度是用于表征*陶瓷的眾多特性之一。已經(jīng)嘗試將維氏壓痕硬度與其他硬度標(biāo)度聯(lián)系起來,，但沒有普遍接受的方法可用,。此類轉(zhuǎn)換的范圍有限，應(yīng)謹(jǐn)慎使用,，除非通過比較測試獲得了可靠的轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)的特殊情況,。
5.3 Vickers 壓痕對角線長度比 Knoop 壓痕長對角線長度大約短 2.8 倍，壓痕深度大約是相同力下的 Knoop 壓痕深度的 1.5 倍,。
5.4 與努氏壓痕相比,，維氏壓痕受試樣表面平整度、平行度和表面光潔度的影響較小,，但仍然必須考慮這些參數(shù),。
5.5 Vickers 壓痕比 Knoop 壓痕更容易在高級陶瓷中引起裂紋。裂縫可能通過從根本上改變有助于形成壓痕的變形過程來影響測量的硬度,，并且由于壓痕尖形或側(cè)面的過度損壞,，它們可能會損害或排除對角線長度的測量。
5.6 完整的硬度表征包括在廣泛的壓痕力范圍內(nèi)的測量,。陶瓷的維氏硬度通常隨著壓痕尺寸或壓痕力的增加而降低，如圖 1 所示,。這種趨勢被稱為壓痕尺寸效應(yīng) (ISE),。在足夠大的壓痕尺寸或力下,，硬度接近平臺常數(shù)硬度。達(dá)到恒定硬度所需的測試力或載荷因陶瓷而異,。本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的試驗力應(yīng)足夠大，以使硬度接近或處于平穩(wěn)狀態(tài),，但不會大到導(dǎo)致過度開裂,。建議對 ISE 進(jìn)行全面表征,，但這超出了該測試方法的范圍，該方法在單個的力下測量硬度。

范圍

1.1 本試驗方法涵蓋了高級陶瓷維氏壓痕硬度的測定。在該測試中,，用預(yù)定的力將一個具有規(guī)定形狀的尖頭,、方形底座、錐形金剛石壓頭壓入陶瓷表面，以產(chǎn)生相對較小持久性壓痕,。使用光學(xué)顯微鏡測量持久壓痕的兩條對角線的表面投影,。平均對角線尺寸和施加的力用于計算維氏硬度,，它代表材料對維氏壓頭穿透的抵抗力,。硬度計算為力與接觸表面積的比值。
1.2 以 SI 單位表示的值應(yīng)視為標(biāo)準(zhǔn)值。本標(biāo)準(zhǔn)不包括其他計量單位,。
1.3 單位在開發(fā)努氏和維氏硬度測試時，力的級別以克力 (gf) 和千克力 (kgf) 為單位要求。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了國際單位制（SI）中的力和長度單位；即,，以牛頓 (N) 為單位的力和以 mm 或 m 為單位的長度。然而,，由于歷史先例和持續(xù)的普遍使用,，有時會提供以 gf 和 kgf 為單位的力值以供參考,。該測試方法規(guī)定,，維氏硬度以 GPa 為單位報告,，或以隱含單位為 kgf/mm 2的無量綱維氏硬度數(shù)報告,。
1.4 本標(biāo)準(zhǔn)無意解決與其使用相關(guān)的所有安全問題（如果有的話）,。本標(biāo)準(zhǔn)的用戶有責(zé)任在使用前建立適當(dāng)?shù)陌踩徒】祵嵺`并確定法規(guī)限制的適用性。