采购人(盖章)

太原理工大学

采购项目所属项目名称

纳米力学测试系统

采购项目名称及金额

纳米力学测试系统，520万元

项目组织单位

太原理工大学

项目使用单位

太原理工大学分析测试中心

购置理由

纳米力学测试系统主要用于研究微纳米尺度上材料力学性能的测试和表征，主要对金属、陶瓷、高分子材料的纳米压痕、纳米划痕、纳米摩擦磨损等力学特性测试，可以获得相关条件下的硬度、模量、蠕变、屈服、磨损、粘结失效、断裂韧性、应力松弛、疲劳等性能。通过原位扫描成像功能得到测试前后的局部成像信息，还可以对材料进行10nm的定位，精确测试不同材料或相界面过渡区的力学性能。同时，纳米力学测试系统可以在电镜中实现原位纳米力学测试实验，获得纳米级别的分辨率。电镜的视频捕获功能可实现实时监控与录制，并可与力学数据实现同步，得到最全面的材料纳米力学性能。

纳米力学测试系统是材料微观力学研究的必备设备，在众多科研院所都拥有多套。同时，实验数据的可靠性需要高精密的仪器加以保证，这对于高水平科学研究都具有巨大的促进作用。因此，申请采购纳米力学测试系统一套。

论证专家基本情况

姓名

技术职称

现从事专业

所在单位

郭鹍鹏

教授

材料科学与工程

太原理工大学

任瑞鹏

副教授

煤化工

太原理工大学

陈智辉

教授

物电

太原理工大学

刘生玉

教授

矿物加工

太原理工大学

朱健

高工

力学

太原理工大学

专家组论证意见

1.拟购买的纳米力学测试系统可以对金属、陶瓷、高分子、生物材料等进行微纳米尺度上材料力学性能测试和表征，获得相关条件下的硬度、模量、蠕变、屈服、纳米磨损性能、粘结失效、断裂韧性、应力松弛、疲劳等性能，能够为材料、化学、物理、机械及力学等相关学科的研究与教学提供强有力的支持。

2.目前，国内暂无同类仪器设备的生产制造厂商，独立纳米力学测试系统的生产厂家主要有布鲁克，KLA和安东帕等三家公司，扫描电镜专用纳米力学测试系统的生产厂家主要有Bruker，ZwickRoell和Alemnis等公司，经过详细的调研，论证报告中的配置与技术参数基本合理，三家公司的产品均符合购置要求。

3.该仪器的采购符合国家法律法规的相关规定，安装场地、水电供应、防磁防震等配套条件已经落实。由于该设备属于近10年研制推出，国内尚未出台国家/地方相关标准规范。同时，本校乃至本省尚未有同类设备(独立纳米力学测试系统搭配扫描电镜专用原位纳米力学测试系统)，采购完成后可以实现校内外测试资源共享。

综上所述，建议采购。

采购需求

一、项目概述及用途

1.项目概述：分析测试中心拟购置纳米力学测试系统，服务于材料、机械、力学、化学、物理等相关学科的专业教学和高水平科学研究。

2.用途：纳米力学测试系统主要用于研究微纳米尺度上材料力学性能的测试和表征，主要对金属、陶瓷、高分子材料的纳米压痕、纳米划痕、纳米摩擦磨损等力学特性测试，可以获得相关条件下的硬度、模量、蠕变、屈服、磨损等性能。

二、环境要求

电源：230V±10%，50Hz±5%;

环境温度：17-25℃;

最大相对湿度：45%;

噪音：不超过75dB。

三、供应商资格要求

1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定：

2.落实政府采购政策需满足的资格要求：

无

3.本采购项目所需的特定资格要求

3.1具有法律、法规规定的其他资格要求：

无

3.2采购项目所需的其他特定资格条件：

为保证设备合法渠道来源，供应商需提供设备原生产制造商或生产制造商授权在中国境内的代理商出具的针对本项目的授权书和售后服务承诺函(适用于进口货物);

4.是否接受代理商参加投标(报价)：是(√)否()

5.是否接受联合体参加投标(报价)：是()否(√)

四、投标(报价)货物执行标准

无

五、商务要求

1.交货时间:

供货时间：自合同签订之日起150日历天内完成运输、安装、调试、培训，达到验收标准。

2.交货地点:

山西省晋中市榆次区大学街209号太原理工大学明向校区分析测试中心楼。

安置地点是否已落实：是(√)否()

3.款项支付意见:

3.1乙方将中标(成交)货物运送到甲方指定地点，在完成安装、调试、培训，经验收合格后，且供货期间能严格履行合同义务，一次性支付合同总金额的100%。否则，按双方签订的合同中的相关规定扣除相应违约后，支付剩余合同金额。

4.履约保证金：

中标(成交)供应商在合同签订之前，将合同金额的5%以支票、汇票、本票或者金融机构、担保机构出具的保函等非现金形式提交给采购人，作为履约保证金。货物验收合格后，在质保期间能认真履行服务承诺，质保期满，若无质量问题，一次性无息返还;否则，按双方签订的合同中的相关约定扣除相应违约金后，一次性无息返还剩余金额。

5.服务要求:

5.1售后服务：要求配备专业维修工程师和应用工程师，在发生使用方法不清楚或遇到使用问题时能及时提供回复。

5.2安装与调试：货物到达用户所在地后，根据买方的通知，卖方在1周内安排货物的安装调试，直至达到验收指标。

5.3技术培训：在用户现场对用户进行3人为期20天的培训。培训内容至少包含货物的技术原理、操作、调试，数据处理、基本设备维护，故障排除等。

5.4质保期：从货物验收合格之日起不少于1年。质保期内，不少于3次免费上门服务，凡属非使用不当出现的零部件损坏故障，供方将免费维修和更换。

5.5对所供货物实行终生维修与维护，质保期外如设备出现质量问题，货物的维修维护只收取零部件成本费。质保期外的维修在2个工作日内进行响应，需要时，能够提供必要的上门有偿检测。

5.6维修响应时间：要求中标(成交)供应商在8小时内对用户的服务要求做出响应。重大问题或其他无法迅速解决的问题应在两周内提出明确解决方案。

6.其他要求:

6.1中标(成交)供应商承担运费包括送货上门及上楼费用。

61中标(成交)供应商承担在货物安装和调试及验收过程中所需专用工具、量具、其它用具及耗材。

6.2中标(成交)供应商在供货时须提供与所供货物相配套的产品使用说明书或实验指导书1份。

六、技术要求

1.货物名称：独立纳米力学测试系统数量(单位)：1套

(1)采购标的需实现的功能或者目标，以及为落实政府采购政策需满足的要求

可以完成微纳米尺度上材料力学性能测试和表征。可以用于金属材料、聚合物材料、无机非金属材料、膜材料及复合材料等的纳米压/划痕等力学特性测试，获得相关条件下的硬度、模量、蠕变、屈服、粘结失效、断裂韧性、应力松弛、疲劳等性能。

(2)采购标的需满足的质量、安全、技术规格、物理特性等要求(技术指标要求)：

1、纳米压痕

★(1)力量加载方式：静电压驱动;压头压入样品方式：沿垂直方向，自上而下压入;

★(2)最大载荷：10mN;载荷(力量)分辨率：≤1nN;

(3)载荷噪音背景：≤20nN;

(4)最小接触力：≤70nN;

★(5)Z轴方向压头移动的最大范围：≥50mm;

(6)最大位移：≥5μm;位移分辨率：≤0.006nm;

(7)位移噪音背景：≤0.1nm;

(8)热漂移：≤0.05nm/s;

2、纳米划痕

(1)通过一个二维传感器，加载和检测横纵向的力量和位移;

(2)划痕测试过程中，压头移动，而非样品台移动，提高测试灵敏度与精度;

(3)最大横向载荷力：2mN;

(4)横向载荷分辨率：≤50nN;载荷噪声背景：≤3.5μN;

(5)最大横向位移：15μm;

(6)横向位移噪音背景：≤2nm;横向位移分辨率：≤0.02nm;

(7)热漂移(在室温条件下)：≤0.05nm/s;

3、纳米摩擦

(1)通过压电陶瓷连带三板电容传感器进行磨损测试;

(2)磨损面积范围：<1μm×1μm-75μm×75μm;

(3)可无缝配合原位扫描成像算出体积移除概率。

4、原位扫描成像

★(1)不更换样品台，可以对多个样品进行连续不间断的3D原位扫描成像;扫描过程中压头在动，而非样品台在动;原位扫描探针的位置控制精度：压痕±10nm的位置;

(2)扫描频率：0.01Hz–3.0Hz;

(3)扫描分辨率:4096×4096像素点;

(4)单幅扫描体积：75×75×4μm，图像可拼接，实现大范围的测试;

(5)可配合高温模块实现高温条件下的原位扫描成像;

(6)最小成像力≤70nN。

5、动态力学测试

(1)频率范围：0.1Hz-300Hz;

(2)最大动态振幅力：5mN;

(3)最大准静态力：10mN;

(4)最大动态振幅：2.5μm;

(5)最大准静态位移：5μm;

(6)可与高温模块结合连用，获得材料高温条件下的动态力学性能。

6、快速压痕

★(1)超高速力学特性测试：每秒钟6个点;

(2)快速、高分辨率硬度和模量统计分布特性图像;

(3)一分钟内可完成针尖面积函数校准;

(4)可自动与原位扫描成像图像叠加，做力学与表面形貌分布图;

(5)可与高温环境控制平台兼容，可实现极端环境条件下的快速测试。

7、高精密定位平台

(1)Z轴自上而下，并且可以上下移动;

(2)可以兼容各种形状的样品，可以兼容100mm×100mm×50mm的样品;

(3)X-Y方向平台可移动范围:≥250mm×150mm;Z方向可移动范围：≥50mm;

(4)X、Y方向步长分辨率:≤50nm;Z步长分辨率:≤3nm。

8、数据采集系统

(1)数据采集频率达38kHz;

(2)设备必须可以在力和位移反馈控制模式下工作，并且反馈回路频率为78kHz。

9、高载纳米压痕

(1)力量加载方式：静电压驱动;

(2)最大载荷：≤10N;载荷(力量)分辨率：≤1.4μN;载荷噪音背景：≤70μN;

(3)位移测量方式：电容传感器;

(4)最大位移：≥80μm;位移分辨率：≤0.01nm;位移噪音背景：≤0.5nm。

10、高温模块

★(1)温度操作范围：室温到800℃;

(2)采用PID温度反馈控制使样品快速的达到测试温度，并保持平衡;

(3)采用微腔式加热，样品顶部和底座兼有加热和温度反馈功能，同时腔体上下均采用循环水冷却系统来保证加热温度的稳定性;

(4)测试压头被动加热，减少与样品表面温差造成的测试误差;

(5)加热速率：20℃/min;温度分辨率：0.1℃;控温精度：0.75%;

(6)可兼容动态力学模块、快速压痕模块、原位成像模块、纳米压痕、纳米划痕等模块，得到材料在高温下的动态力学性能、硬度和模量空间分布及高温下的原位扫描成像图。

(3)采购标的其他要求

无

2.货物名称：扫描电镜专用纳米力学测试系统数量(单位)：1套

(1)采购标的需实现的功能或者目标，以及为落实政府采购政策需满足的要求

安装于SEM/FIB中，可以将材料的力学数据与相应SEM视频之间实现时间同步，在电镜下完成压痕、拉伸、弯曲、压缩测试;能准确得到定量的载荷和位移的数据。观测并记录整个材料测试过程，观测材料在力下发生的动态变化，如金属蠕变、相变、断裂起始等。

(2)采购标的需满足的质量、安全、技术规格、物理特性等要求

1、原位纳米力学测试系统

★(1)采用一个三板电容传感器实现静电驱动施加载荷和电容式位移感应;

(2)该系统能同时提供定量的载荷和位移的数据和同步观察材料的变形;

★(3)最大载荷：≥10mN;

(4)纵向载荷分辨率：≤3nN;

(5)载荷背景噪音：≤400nN;

(6)最大压痕深度：≥5um;

(7)位移分辨率：≤0.02nm;

(8)位移噪音背景：≤1nm;

(9)传感器热漂移：≤0.05nm/s。

2、五轴样品移动平台

(1)通过内置的压电陶瓷控制样品的精确定位;

(2)X方向可移动范围：≥12mm;

(3)Y方向可移动范围：≥16mm;

(4)Z方向可移动范围：≥8mm;

(5)X/Y/Z定位精度：≤5nm;

★(6)五轴样品台倾斜范围:180°，倾斜精度:<0.33°，旋转范围:180°，旋转精度:<0.12°，可以与EBSD、FIB实现无缝链接。

3、高载传感器

★(1)最大施加纵向载荷:500mN;

(2)纵向载荷分辨率:≤3nN;载荷背景噪音：≤5uN;

(3)最大压痕深度:150um;

(4)纵向位移分辨率:≤0.02nm;纵向位移背景噪音：≤1nm。

4、原位高温台模块

(1)真空条件中的加热测试，最小化敏感样品的化学反应活性和氧化;

★(2)最高温度：800℃。

(3)加热方式：压头和样品独立主动加热，保证等温接触和测试的稳定性;

(4)温度控制模式：闭环回路控制;

(5)温度控制模式：通过水冷进行温度的精确控制。

5、原位定量拉伸模块

(1)采用压转拉的附件实现原位定量拉伸功能;

(2)同步获得纳米线拉伸过程中结构变化的视频和定量应力-应变曲线。

6、测试软件

(1)具备连续的载荷、位移数据随时间变化的实时数据的功能;

(2)具备集成SEM视频实时捕获功能;

(3)具备主动阻尼震动功能，用以减少真空环境中探针移动过程中的颤动现象，从而保证了图像和视频采集的高分辨率;

(4)具备载荷控制功能，以适用于材料的蠕变特性研究;

(5)具备位移控制功能，以适用于材料的应力松弛的研究;

7、数据采集和控制系统

(1)数据采集率:闭环载荷和位移控制数据采集不少于39kHz;

(2)设备应能够提供闭环载荷和位移控制,控制频率至少78kHz。

七、验收标准

依据相关国际标准和行业标准，按照中标(成交)供应商投标(响应)文件中各项技术指标进行逐项验收，所供设备符合国际标准、行业标准且各项技术指标均达到投标人投标文件各项技术指标，即为验收合格。