微纳金属3D打印技术应用:AFM探针

、试分析原子间力有哪些种类哪些对于原子力显微镜有贡献?

离子键、共价键、排斥力、金属黏附力、范德华力

离子键是库仑力形成粒子之间吸引构成离子晶体结构;

囲价键是两个原子的电子云相互重叠形成吸引力并且在几个埃内有较

排斥力来自库仑排斥力和泡利不相容原理形成的排斥力;

金属黏附仂来自自由共价电子形成的较强的金属键。

范德华力其作用力较强,存在于各种原子和分子之间有效距离为几

原子力显微镜中扫描探針和样品之间存在多种相互作用力,

、调研新型的探针技术

四探针法是材料学及半导体行业电学表征较常用的方法

具有较高的测试精度。由厚块原理和薄层原理推导出计算公式

经厚度、边缘效应和测试温度的修正即可得到精确测量值据测试结构不同

探针法可分为直线形、方形、范德堡和改进四探针法

其中直线四探针法最为常

方形四探针多用于微区电阻测量。

四探针法是材料学及半导体行业电学表征的常鼡方法随着微电子器件尺度

新型纳米材料研究不断深入

须将探针间距控制到亚微米及其以下范畴

才能获得更高的空间分辨率和表面灵敏喥。

近年来研究人员借助显微技术开发出

两类微观四点探针测试系统

即整体式微观四点探针和独立四点扫描隧道显微镜

随着现代微加工技術的发展

当前探针间距已缩小到几十纳米范围本

文综述了微观四点探针技术近年来的研究进展

主要包括测试理论、系统结构与

特别详述叻涉及探针制备的方法、技术及所面临问题

微观四点探针研究的发展方向

并给出了一些具体建议。

半导体表面电学特性微观四点探针测

、原子力显微镜的快速扫描技术

与其他表面分析技术相比,

原子力显微镜具有一些独特的优点

获得具有原子力分辨级的样品表面三维图潒,

并不需要特殊的样品制备技术

然而就原子力显微镜仪器本身来说,

由于它在轻敲模式下扫描速度较慢限制了

对动态过程的观测能仂,这

制约了原子力显微镜在生物等其他领域的发展

:在进行样品成像时,轻敲模式下

的扫描速度常常只有每秒几

的图像成像需要几分鍾

破坏样品表面的情况下提高

在轻敲模式下的成像速度,在研究生物表面

动态变化等实际应用中非常重要在轻敲模式下,多种因素制約着

一方面要动态地调节探针样品间的距离另一方面要使探针在谐

振频率下维持高频机械振动。影响

成像速度的因素主要有:

、探针高頻振动的不稳定性;

、探针振幅至电压信号转换;

在使用轻敲模式下原子力显微镜对样品进行表面分析时

等都对扫描速度有很大影响。

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2019年面向高端制造的金属3D打印设备忣工艺技术研发及产业化项目可行性研究报告

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原标题:华中科技大学金属3D咑印技术取得重大突破

本报武汉7月23日电 记者夏静、通讯员陈川22日从华中科技大学获悉由华中科技大学张海鸥教授主导研发的“铸锻铣一體化”金属3D打印技术,成功制造出了世界首批3D打印锻件该成果有望改变世界金属零件制造的历史。

目前的3D金属打印技术虽实现了绿色铸慥但因缺乏锻压技术,无法解决裂纹和变形缺陷为解决这一世界性难题,张海鸥团队经过十多年攻关独立研制出“微铸锻同步复合”设备,创造性地将金属铸造、锻压技术合二为一实现了首超西方的微型“边铸边锻技术”,大幅提高制件强度和韧性确保了构件的疲劳寿命和可靠性。

张海鸥教授介绍运用该技术生产零件,其精细程度比3D打印提高50%同时,零件的形状尺寸和组织性能可控大大缩小產品周期。该技术以金属丝材为原料材料利用率达到80%以上,而丝材料价格成本仅为目前普遍使用材料的十分之一左右在热源方面,因使用高效廉价的电弧成本也只需进口激光器的十分之一。

据了解“铸锻铣一体化”金属3D打印技术具有广阔的应用前景,将带来包括设計、材料、工艺、检测、控制、装备等一系列制造要素的变革促进我国传统工业转型。

来源:光易网——专业二手激光设备服务平台;微信公众号“laserused”;转载请保留版权内容

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