材料表面硬度及形状的AFM分析方法.PDF

第# 卷! 第$ 期 天! 津! 大! 学! 学! 报 ’() #! *’) $ ! $%% 年 月 !#$%’ ( )*%+*% ,%*-.$/*01 +,-) $%% ! 材料表面硬度及形状的234 分析方法! . . . . . $ 刘庆纲 ，李德春 ，王! 战 ，胡晓东 ，胡小唐 ，清野 慧 （.) 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津%%%/$ ；$ ) 日本东北大学工学部，仙台01%213/0 ） 摘! 要：利用45+ 测量软性材料如聚合体、生物物质时，45+ 探针对被测软性材料表面施加一定的力而引起材料 表面产生变形) 通过测力2位移曲线，基于45+ 测力2压痕曲线分析，探讨了减轻该影响并获得高精度软性材料表面 形状测量结果的方法，进而计算材料表面微观杨氏弹性模量) 该方法不仅可决定物体的表面弹塑性，获得高精度的 表面形状测量结果，而且通过了解物体变形机理，进一步分析材料的微观特性) 关键词：测力2压痕曲线；原子力显微镜；杨氏弹性模量；微硬度 中图分类号：6*.#! ! ! 文献标识码：4! ! ! 文章编号：%702$./ （$%% ）%$2%./72%7 4*5$$*6*7*01 %7 8$(*’. 2%’1/*/ 4.097 :*09 234 89: ;=2,=. ，89 ?@2ABC=. ，D4*E FB,=. ，G: H,’2I’=. ，G: H,’2J,=. ，K,J’LB MN’=’$ （.) KJ,J@ O@N 8,P’-,J’-N ’Q R-@AL’= +@,LC-@S@=J 6@AB=’(’N ,=I 9=LJ-CS@=JL，6,=T= :=U@-LJN ， 6,=T= %%%/$ ，VB=, ；$ ) 5,AC(JN ’Q W==@@-= ，6’B’OC :=U@-LJN ，X,Y,= K@=I, 01%213/0 ） 2;/0$50 ：6B@-@ L JB@ (,-@ I@Q’-S,J’= ’Q JB@ L,SY(@ ’L LC-Q,A@ A,CL@I PN A’=J,AJ Q’-A@ P@JZ@@= 45+ JY ,=I L,SY(@ LC-Q,A@ ZB@= CL= ,= 45+ J’ S,@ L’QJ L,SY(@L LCAB ,L Y’(NS@-L ’- P’(’A,( ’PT@AJL) 6BL I@Q’-S,2 J’= A,= P@ -@U@,(@I I-@AJ(N = JB@ Q’-A@2=I@=J,J’= AC-U@L) 9= JBL Y,Y@- ，Z@ A,(AC(,J@ JB@ (’A,( [’C= ’L S’IC( ! P,L@I ’= JB@ Q’-A@2=I@=J,J’= AC-U@L ZJB 45+ ，,=I ILACLL JB@ S@JB’I J’ (BJ@= JB@ =Q(C@=A@ S@=2 J’=@I ,P’U@ J’ ’PJ,= BB -@L’(CJ’= S,@L ’Q L’QJ L,SY(@L ZJB ’C- 45+ CL@I = (\CI) 6BL S@JB’I A,= P@ CL@I =’J ’=(N J’ I@J@-S=@ (’A,( @(,LJAJN Q’- S,= JB@ LC-Q,A@ ZJB BB -@L’(CJ’= ，PCJ ,(L’ J’ ,=,(NLL JB@ SA-’A’LSA AB,-,AJ@-LJAL PN C=I@-LJ,=I= JB@ I@Q’-S,J’= S@AB,=LS ’Q S,J@-,(L) .1:$7/ ：