編號：NMJS05843
篇名：基于開爾文探針力顯微鏡的納米復(fù)合材料次表面成像分析
作者：熊曉洋 ;陳宇航
關(guān)鍵詞：開爾文探針力顯微鏡 納米復(fù)合材料 次表面成像 靜電作用模型
機(jī)構(gòu)： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院,合肥230027
摘要： 針對聚合物納米復(fù)合材料次表面結(jié)構(gòu)高分辨無損檢測的需求，應(yīng)用開爾文探針力顯微鏡（KPFM）對聚合物中導(dǎo)電填充物進(jìn)行次表面納米成像．首先，建立探針一納米顆粒一基質(zhì)體系的靜電相互作用理論模型，分析聚合物中金屬顆粒檢測的成像機(jī)理；其次，通過有限元軟件模擬并結(jié)合理論模型，系統(tǒng)研究針尖與樣品間距、針尖半徑等因素的影響；最后，制作聚合物和碳納米管復(fù)合材料樣品并進(jìn)行基于KPFM的內(nèi)部碳納米管成像實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．結(jié)果表明：當(dāng)針尖半徑大約為1．5倍顆粒直徑、間距較小時(shí)，成像效果較好；相較而言，探針錐角對成像結(jié)果影響不顯著；KPFM對相對介電常數(shù)在3～10之間、顆粒直徑越大、掩埋深度越小的內(nèi)部納米顆粒成像效果越好．
