宏观力学测试如拉伸、压缩、弯曲等，测试区域通常包含有多种组织结构，例如大量晶粒、缺陷（如孔洞、裂纹）等，获得的数据反映了材料的“平均”性能。

当测试的区域缩小到微米至纳米级别，其力学行为会发生显著变化，材料的强度会急剧升高，甚至接近其理论强度。这种现象被称为 “尺寸效应”。

微柱压缩实验是一种表征材料在微观层面的力学性能的实验，用于表征微区性能，研究材料中某个特定的晶粒、相组织、颗粒等，揭示小尺寸效应的力学性能。这种方法通常应用于研究晶体塑性、位错动力学、相变、评估高强度纳米结构材料、高熵合金等新型材料的性能。

微柱压缩实验的过程，是使用一个非常细小的平底压头，对制备好的微米或纳米级别的柱状样品施加压力，同时精确记录压缩载荷、位移等数据，从而得到材料的力学性能参数。

△ 图1.  经压缩测试的TC微柱在无氢及充氢后的典型表面形貌如下：(a) 压缩至应变ε=0.1的TC-微柱（正视图）。(b-c) 压缩至ε=0.1和ε=0.2的TC-微柱。(d) 压缩至ε=0.1的充氢TC--H微柱（透视视角）。(e-f) 压缩至ε=0.1和ε=0.2的充氢TC--H微柱。 Zhu et al. International Journal of Plasticity 2025 (doi:10.1016/j.ijplas.2025.104411)

微柱样品通常由聚焦离子束电子显微镜(FIB-SEM)制备。

第一步，先通过SEM或EBSD确定待测试的微观组织结构或者晶粒取向。

第二步，在圈定好的位置上，利用聚焦离子束进行精准尺度的环状刻蚀加工，使待测试区域形成一定高度的柱体。随后精细修整柱体，调整垂直角度，直至形成最终所需直径、高度的微柱形状。 

△ 完成加工后的微柱样品

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