Nano Indenter G200纳米压痕仪

Nano Indenter® G200

Nano Indenter® G200系统专为各种材料的表征和开发过程中进行纳米级测量而设计。 该系统是一个完全可升级，可扩展且经过生产验证的平台，全自动硬度测量可应用于质量控制和实验室环境。

产品描述

Nano Indenter® G200系统是一种准确，灵活，使用方便的纳米级机械测试仪器。 G200测量杨氏模量和硬度，包括从纳米到毫米的六个数量级的形变测量。 该系统还可以测量聚合物，凝胶和生物组织的复数模量以及薄金属膜的蠕变响应（应变率灵敏度）。 模块化选项可适用于各种应用：频率特定测试，定量刮擦和磨损测试，集成的基于探头的成像，高温纳米压痕测试，扩展负载容量高达10N和自定义测试。

主要功能

• 电磁驱动可实现高动态范围下力和位移测量

• 用于成像划痕，高温纳米压痕测量和动态测试的模块化选项

• 直观的界面，用于快速测试设置; 只需几个鼠标点击即可更改测试参数

• 实时实验控制，简便的测试协议开发和精确的热漂移补偿

• 屡获殊荣的高速“快速测试”选项，用于测量硬度和模量

• 多功能成像功能，测量扫描和流程化测试方法，帮助快速得到结果

• 简单快捷地确定压头面积函数和载荷框架刚度

• hardness and modulus measurement

主要应用

• 高速硬度和模量测量

• 界面附着力测量

• 断裂韧性测量

• 粘弹性测量

• 扫描探针显微镜（3D成像）

• 耐磨损和耐刮擦

• 高温纳米压痕

• Industries image

• 工业应用

• 大学，研究实验室和研究所

• 半导体和电子工业制造业

• 轮胎行业

• 涂层和涂料工业

• 生物医药行业

• 医疗仪器

主要应用：

高速硬度和模量测量

材料的机械特性表征在新材料的研究与开发中具有重要意义。 Nano Indenter G200能够以每秒一个数据点的速率测量硬度和模量。 对机械性能的高速评估使半导体和薄膜材料制造商能够将先进技术应用于生产线上的质量控制与保证。

adhesion measurement

界面粘附力测量

通常通过沉积能够存储弹性能量的高压缩层来诱导薄膜分层。 界面粘附力测量对于帮助用户理解薄膜的失效模式是至关重要的。Nano Indenter G200系统可以触发界面断裂并测量多层薄膜的粘附性和残余应力性质。

Fracture toughness

断裂韧性

断裂韧性是在平面应变条件下发生灾难性破坏的应力 - 强度因子的临界值。 较低的断裂韧性值表明存在预先存在的缺陷。 通过使用刚度映射法容易地通过纳米压痕评估断裂韧性。 （刚度映射需要连续刚度测量和NanoVision选项）

Viscoelastic properties

粘弹特性

聚合物是非常复杂的材料; 它们的机械性能取决于化学，加工和热机械历史。 具体来讲，机械性能取决于材料分子母链的类型和长度，支化，交联，应变，温度和频率，并且这些依赖性通常是相互关联的。 为了采用聚合物进行研究时获得有用的信息进行决策，应在相关背景下对相关样品进行机械性能测量。 纳米压痕测试使得这种特定的测量更容易完成，对样品制备要求不高，可以很小且少量。 Nano Indenter G200系统还可用于通过在与材料接触时振荡压头来测量聚合物的复数模量和粘弹性。

scanning probe microscopy

扫描探针显微镜（3D成像）

Nano Indenter G200系统提供两种扫描探针显微镜方法，用于表征压痕印痕的裂缝长度，以测量设计应用中的断裂韧性。 断裂韧性定义为含有裂缝的缺陷材料抵抗断裂的能力。Nano Indenter G200的压电平台具有高定位精度和NanoVision选项，可提供高达1nm的步长编码器分辨率，最大扫描尺寸为100μm×100μm。 测试扫描软件选项将X / Y运动系统与NanoSuite软件相结合，可提供500μm×500μm的最大扫描尺寸。 NanoVision阶段和测试扫描选项都需要精确定位在样品区域来完成纳米压痕测试和断裂韧性计算。

scratch resistance

耐磨性和耐刮擦性

Nano Indenter G200系统可以对各种材料进行划痕和磨损测试。 涂层和薄膜将经受许多工艺，测试这些薄膜的强度及其与基板的粘合性，例如化学和机械抛光（CMP）和引线键合。 重要的是这些材料在这些工艺过程中抵抗塑性形变并保持完整，也不会在基板上起泡。 对于介电材料，通常需要高硬度和弹性模量来支持这些制造工艺。

high temperature

高温机械测试

高温下的纳米压痕提供了在达到塑性转变之前、之中与之上的精确测量能力，得到材料的纳米力学响应。 了解材料行为，例如形变机制和相变，可以预测材料失效并改善热机械加工过程中的控制。 在主要机械测试方法过程中改变温度是对材料进行纳米尺度测量塑形转变的一种方式。

特点和优势

广受赞誉的高速测试选项可以和所有G200 型纳米压痕仪配合使用, 包括DCMII 和 XP 模块以及样品台

快速进行面积函数和框架刚度校对

精确和可重复的结果, 完全符合ISO14577 标准

通过电磁驱动, 可在无与伦比的范围内连续调整加载力和位移

结构优化, 适合传统测试或全新应用

模块化选项, 适合划痕测试, 高温测试和动态测试

强大的软件功能, 包括对试验进行实时控制, 简化了的特殊测试方法的开发

第五代原位纳米力学测试系统

Nano Indenter G200

在微/纳尺度范围内的加载和位移构成精确的力学测试 

应用

–   半导体器件, 薄膜

–   硬质涂层, DLC薄膜

–   复合材料, 光纤, 聚合物材料

–   金属材料, 陶瓷材料

–   无铅焊料

–   生物材料, 生物及仿生组织等等 

先进的设计

所有的纳米压痕试验都取决于精确的加载和位移数据，要求对加载到样品上的   载荷有精确的控制。KT最新的第五代 G200 型纳米压痕仪采用电磁驱动的载荷装置，从而保证测量的精确度，独特的设计避免了横向位移的影响。

KT最新的第五代 G200 型纳米压痕仪的杰出设计带来很多的便利性，包括方便的测试到整个样品台，精确的样品定位，方便的确定样品位置和测试区域，简   便的样品高度调整，以及快速的测试报告输出。模块化的控制器设计为今后的   升级带来极大的方便。

此外，最新的第五代 G200 型纳米压痕仪完全符合各种国际标准，保证了数据的完整性。客户可以通过每个力学传感器自主设计试验，在任何时候对其进行切换，同时整个设备占地面积小，适合各种实验室环境。

2017年获得联合国教科文组织颁奖的纳米科技领域的创新技术 

NanoSuite的特点和优势

–         极其灵活、精确的数据采集和控制

–         不断更新的测试方法

–         最新的批处理测试功能

–         新型的 2D 图形输出功能

–         测试数据更有效的分析功能

–         PDF 测试数据的直接输出

–         优越的自我定制测试模型的建立

–         非常方便的个性化测试方法的建立

–         功能齐全完善的图像处理功能

–         用户可轻松的编辑自己的测试方法以满足特殊的应用与需求

–         定制化的测试方法同样可满足 ISO14577 国际标准

–         提供专业的建模和仿真软件, 帮助用户实现特殊的离线研究需要 

KLA-Tencor技术顾问服务

KT拥有一支经验丰富的技术支持和服务工程师团队，可针对客户的  特殊应用与测试需求提供定制化的技术顾问服务。

经过超过 35 年的发展，NanoSuite 已经成为业内公认的界面友好、操作简便、功能齐全的数据采集和处理软件包，NanoSuite 不仅可以自动测试，也可以使用户利用网络远程遥控进行实验控制，NanoSuite 不仅能够做到压入过程中硬度和弹性模量等力学性能的实时计算和显示，同时允许用户根据自   己的研究需求以及提出的新模型随时添加新的软件通道，此外，根据实验参   量的变化快慢能够自动调整数据的采集速率，实现了智能化的数据采集功 能，从而既获得您真正需要的数据，又可避免不必要的垃圾数据。

增强的载荷加载系统

新一代 Nano Indenter G200 系列纳米压痕仪是具有从纳牛到牛顿最为完整的加载力范围，并且不同的加载装置可自动软件切换，整个测试流程都是全   自动的，极大的提高了测试数据的可靠性和可重复性，避免了可能的人为因   素的影响，确保每个测试都是合理、一致、精确。

标准的加载装置

Nano Indenter G200 纳米压痕仪标准配置是 XP 加载系统 (最大为500mN)， 位移分辨率< 0.01纳米，最大压入深度> 500 微米,该装置可应用到所有的测试功能。压头更换轻松完成，非常好的机架刚度极大的减少了系统对测试的   影响。

高精度加载装置

DCM II 是高分辨的纳米纳牛力加载模块，它既可以单独工作，也可以作为一个附件与Nano Indenter G200 协同工作。由于其惯性质量很低，使得纳米压痕中的初始表面的选取更加灵敏、精确， DCM II 在超低载荷下的纳米压痕测试具有极高的精确度和可重复性，由于它自身的空载共振频率远高于一般建筑物的振动频率，这就使得一般的环境振动对它几乎没有影响，DCM II 具有很宽的动态频率范围 (0.1 Hz 到 300 Hz)，所有这些特点使得 DCM II 可以提供同类设备不可比拟的高信噪比和高可靠性的试验数据，例如右图所示的蓝宝石上三个纳米深度的压痕测试，在几个纳米的压痕深度范围内获得了非常可靠的弹性模量。

大载荷加载装置

Nano Indenter G200的大载荷加载选件，大大强化了 G200 系列纳米压痕仪的应用范围。这个选件可以用于标准的 XP 加载模块，将 G200 型纳米压痕仪的加载能力扩展至 10N，可对陶瓷、金属块材和复合材料进行力学表征。大载荷选件的巧妙设计，使得 G200 既避免了在低载荷的情况下牺牲仪器的载荷和位移精度，同时又保证了用户在需要大加载力的测试时，通过鼠标操作就可以在测试实验中进行无缝加载装置切换。

公司背景-Global Leader in Process Control since 1976

KLA-Tencor 是全球半导体在线检测设备市场最大的供应商；

KLA-Tencor2018 年 3 月从 Keysight Technologies 公司收购了行业的龙头产品-高精度原位微纳米力学测试系统-Nano Indenter G200 和高精度微纳米拉伸系统-UTM T150；

该力学设备的工厂是全球最大的高精度力学测试系统的供应商，1983 年成功制造了世界上第一台商用Nano Indenter。

该力学设备的工厂是业内唯一拥有超过 35 年的 Nano Indenter 生产和研究经验的供应商，成熟的工艺保证了新一代 Nano Indenter G200 具有最好的稳定性和可靠性。

该力学设备的工厂拥有最广泛的顾客群，在高端力学测试系统领域内拥有最高的的市场占有率。 

1．     产品技术水平

KLA-Tencor 公司拥有最多的 Nano Indenter 的核心zl技术，包括已成为业界标准的连续刚度测量功能、接触刚度成像功能以及快速纳米压入测试技术等等；

KLA-Tencor 公司的连续刚度测量功能已经成为薄膜、涂层、多相材料等样品检测最常用的的测试技术，并已经录入各种力学领域的国际标准和中国国家标准内。

KLA-Tencor 拥有世界上最快压痕测试技术的zl，最快可达到 1 压痕点/秒。

2．     售后服务和技术支持

KLA-Tencor 公司在中国有超过 600 名员工，在国内配备本土 Nano Indenter 方面的技术专家，在业内拥有最好的口碑。

KLA-Tencor 公司在中国拥有自己的纳米科学示范实验室，并有专职的应用专家在实验室工作，负责用户的应用技术支持工作；

KLA-Tencor 公司还定期地举办高级用户培训班，由公司的应用科学家为不同学科的用户进行各个领域应用的深层次培训。