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翎钧检测原子力显微镜(AFM)显微表面分析简述

更新时间:2021-04-30     阅读次数:0次    来源:翎钧检测

什么是原子力显微镜(AFM)?

原子显微镜(Atomic Force Microscopy),简称AFM,是一种用来对固体材料(包括绝缘体在内)表面微观结构进行分析的尖端分析仪器。


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原子显微镜(AFM)可以以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息,是科研及品控的可靠分析测试手段。


原子力显微镜工作原理

原子显微镜(AFM)通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。


探针装在一弹性微悬臂的一端,微悬臂的另一端固定,当探针在样品表面扫描时,探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形,这样,微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。


一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器,可以精确测量微悬臂的微小变形,这样就实现了以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。


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测试原理图(来源于网络公开图片)


原子力显微镜测试模式

原子显微镜(AFM)常用的扫描模式有接触模式和轻敲模式:

(一)  接触模式,利用针尖与样品间原子排斥力产生样品表面轮廓;

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接触模式(图片来源自网络公开)

(二)轻敲模式,利用原子间的吸引力影响探针振动而获得样品表面轮廓。


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敲击模式(图片来源于网络公开)

原子力显微镜测试图谱解读

原子显微镜(AFM)扫描可以获得材料表面X/Y/Z三个轴向的形貌参数,用户可对点/线/面的微观形貌参数进行读取和分析AFM扫描图谱分为4个区域,如下图所示:

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(图谱来源于LTI测试案例)


左上角:扫描区域形貌图,可以以不同倍率显示测试区域直观形貌;

左下角:扫描区域面粗糙度参数,如Ra, Rv,Rz等;

右上角:线粗糙度参数及形貌,可以在扫描区域内任意划线获取线粗糙度,也可以获取任意波峰波谷间的距离和高度参数;

右下角:峰高面积占比直方图,可以统计指定波峰高的面积占比。


结束语:翎钧检测(LTI)是独立第三方检测机构,践行“传递信任,鉴证价值”的公司理念,专业从事高分子材料、橡胶、塑料、纤维增强材料、树脂、密封胶、金属材料的分析检测,为客户提供公正、独立、准确的检测分析报告!

转自:http://www.ltilab.com/hy/31


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