武汉大学动态原位纳米力学测试系统单一来源方式采购征求意见公示

? 武汉大学土木建筑工程学院拟采购动态原位纳米力学测试系统1台，使用单位申请单一来源方式采购，现予以公示。

一、采购内容：动态原位纳米力学测试系统

二、采购要求：
1 技术要求：
要求动态原位纳米力学测试系统可在Zeiss Sigma 500扫描电子显微镜（SEM）内控制原位纳米划痕、摩擦磨损等力学测试，能够同时记录划痕、摩擦过程中样品在法向和横向上的力和位移，以及辅助电学测试设备的电信号数据。
2 主要性能指标：

2.1样品、压头定位平台

2.1.1系统应包含一维压头趋近平台，力传感器需要安装在压头趋近平台上，以实现压头和样品在X方向的靠近，移动范围不小于20 mm；

2.1.2 系统应具有二维样品移动平台，以实现样品和压头在Y和Z方向上的定位，移动范围不小于12 mm×12 mm；

2.1.3压头趋近平台和样品移动平台样品的运动轴上（X、Y、Z）均须具有位置编码器，以实现样品和压头在X、Y、Z方向上的精确定位；压头趋近平台X位置背底噪音应低于1 nm，样品移动平台Y、Z位置的背底噪音应低于1 nm（对应于扫描电子显微镜内的真实测试环境下，10Hz采样频率下测得的位置信号值的一个标准方差）。

2.2? 仪器的感应和驱动

2.2.1 仪器通过具有连续运动功能的线性压电位移驱动器来进行位移驱动，通过集成在线性压电位移驱动器上的电容式位移传感器进行位移的测量；

2.2.2在加载方向上的连续位移驱动和测量范围须大于 20 μm；

2.2.3位移背底噪音：≤0.05 nm（对应于扫描电子显微镜内的真实测试环境下，10 Hz采样频率下测得的位移信号值的一个标准偏差）；

2.2.4最大位移数据记录和保存频率：≥ 96 kHz；

2.2.5测试系统的本征控制模式必须是本征位置控制，不允许通过力反馈来实现位置控制；

★2.2.6仪器能够通过可更换的MEMS力传感器来进行不同范围的载荷检测，以实现不同尺寸、不同刚度样品的力学测试；MEMS力传感器的测量范围至少为±0.5 nN（对应于扫描电子显微镜内的真实测试环境下，10 Hz采样频率下测得的载荷信号值的一个标准偏差）至±200 mN；

★2.2.7高载荷力传感器（≥200 mN）的刚度应大于100000 N/m，以减少外部振动和内部松弛对测量的影响；

2.2.8最大载荷数据记录和保存频率：≥ 96 kHz。

2.3 动态力学测试

2.3.1仪器具有通过向样品施加谐波信号（给定频率下的位移或载荷振荡）来执行动态力学测试的能力；动态力学测试时力和位移信号的测量必须独立，以便真实测量谐波力和谐波位移信号之间相位差；

★2.3.2使用高载荷力传感器（≥200mN）时仪器的最大动态力学测试频率应不小于500 Hz；仪器能够在500 Hz下以不小于50 mN的振幅力（波峰-波谷值）进行动态力学测试；

2.3.3 高载荷力传感器（≥200 mN）的共振频率应大于50 kHz，以减少动态测试期间的交叉振动和松弛效应；

2.3.4主要系统（包括框架和所有感应元件）的固有共振频率必须大于500Hz，以减少动态测试期间的交叉振动。

2.4 纳米压痕模块

2.4.1系统必须能够通过连续刚度测量（CSM）模式来测量接触刚度、硬度和弹性模量随压痕深度的连续函数分布；

2.4.2 仪器的最大CSM测试频率应大于500 Hz；

★2.4.3系统必须具备材料性能的快速成像能力，能使用CSM纳米压痕以不低于1CSM压痕/秒的速度（包括横向运动和后续压痕之间的稳定时间）进行材料性能的快速测绘；

2.4.4纳米压痕快速测绘的最大单幅范围：≥10mm × 10mm。

2.5 摩擦、磨损测试模块

2.5.1 仪器通过两个独立的、具有连续运动功能的线性压电位移驱动器来分别进行法向和横向上的位移驱动，通过集成在线性压电位移驱动器上的电容式位移传感器进行位移的测量；

2.5.2 法向连续位移驱动和位移测量范围：≥20 μm；横向连续位移驱动和位移测量范围：≥20 μm；

★2.5.3法向位置背景噪音（对应于扫描电子显微镜内的真实测试环境下，10 Hz采样频率下测得的位置信号值的一个标准偏差）：≤0.05 nm；横向位置背景噪音（对应于扫描电子显微镜内的真实测试环境下，10 Hz采样频率下测得的位置信号值的一个标准偏差）：≤0.05 nm；

2.5.4仪器具有二维力感应的能力，能够通过一个MEMS二维力传感器同时测量样品法向和横向上的受力；

★2.5.5 MEMS二维力传感器的测量范围：横向力: ≥20mN；法向力: ≥20mN； 横向载荷背景噪音（对应于扫描电子显微镜内的真实测试环境下，10 Hz采样频率下测得的载荷信号值的一个标准偏差）：≤100nN；法向载荷背景噪音（对应于扫描电子显微镜内的真实测试环境下，10 Hz采样频率下测得的载荷信号值的一个标准偏差）：≤100 nN；

2.5.6 二维力传感器中可移动部分的质量须小于20毫克，以便捕捉材料中由于快速塑性变形和断裂事件造成的应力下降；

2.5.7 摩擦、磨损测试时二维力、位移数据的最大记录和保存频率：≥ 96 kHz

2.6 电学测试

2.6.1具有电学测试、力-电测试所需的接口和样品基座适配头，具有带有6个独立电气连接的样品架；

2.6.2电学测试模块可以结合电流源等外接电学测试设备使用；

2.6.3 系统的控制器能够读取10V内两个独立的电压信号，以实现力学测试数据与辅助电学测试设备电信号数据的同步。

2.7软件

2.7.1包含力学测试软件，包含纳米压痕、连续刚度测量、压缩、拉伸、动态力学分析、周期测试、疲劳测试等测试模块。用户可以通过软件来控制施加载荷/变形，连续记录力-位移数据，以及在表格、2D和3D视图中查看测试的相关数据和变量；

2.7.2包含用于测量数据的分析、处理和可视化的数据处理软件，该软件应具有离线安装和使用的能力（独立于仪器）；

★2.7.3数据处理软件能够自动保存纳米压痕快速测绘实验中的每个CSM压痕点的原始力-位移、刚度-深度、模量-深度、硬度-深度等数据；在实验结束后，用户仍能够对纳米压痕快速测绘实验中每个CSM压痕点的接触点、特征压入深度等参数设置进行独立地处理和优化；

2.7.4须包含免费的软件升级。

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三、?采用单一来源采购方式的原因及相关说明

供货商需提供全程技术服务和支持，并免费安装调试及技术培训，在不影响原有系统性能基础上达到或超过上述技术指标要求。经调研，目前世界上只有瑞士FemtoTools公司的第四代最新产品FT-NMT04符合本项目的技术要求，并且FemtoTools公司提供终身免费的专业技术支持和终身免费的软件包和软件升级服务，因此拟采取单一来源方式采购。

四、拟定供应商名称、地址
供应商：建发（武汉）有限公司

注：建发（武汉）有限公司是瑞士FemtoTools公司在国内的唯一代理商。

联系人：张青云 181*****113? ********0@qq.com
地址：湖北省武汉市武昌区徐东大街128号联发国际大厦29层

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五、公示期：从2021年7月16日至2021年7月23日16时止
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　　如有其他潜在供应商对本项目采用单一来源方式采购有异议，应在公示期内以书面形式以实名（盖单位公章、包括联系人、地址、联系电话）将意见反馈至武汉大学采购与招投标管理中心。

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项目经办人：赵老师? 张老师? ***-********? ***-********传真：***-********
技术负责人：欧阳老师????? 电话：182*****516 地址：湖北省武汉市武昌区八一路299号?
邮编：430072
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?????????????????????????????????????????????????????? ????????????? 武汉大学采购与招投标管理中心
　?????????????????????????????????????????????????????????????? ??????? 2021年07月16日

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