基于掃描探針顯微鏡的納米復(fù)合聚烯烴表面特性研究.pdf

1、納米復(fù)合材料是近些年出現(xiàn)的新型材料，因其具有優(yōu)良的機(jī)械、介電性能而被廣泛應(yīng)用。當(dāng)摻雜的物質(zhì)尺寸小到一定程度時(shí)，諸多微觀效應(yīng)的作用會(huì)引起材料宏觀物理性質(zhì)的變化。因此納米復(fù)合電介質(zhì)的檢測(cè)方法也正在由傳統(tǒng)的宏觀測(cè)量逐步向納米尺度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)變。具有高分辨率和能適應(yīng)大氣環(huán)境操作的掃描探針顯微鏡成為能夠測(cè)量微觀尺度的直接方法。尤其是在輕敲模式下，不僅可以獲得樣品表面的三維形貌，還能同時(shí)采集電學(xué)信息。因此，掃描探針顯微鏡在諸多學(xué)科中均發(fā)揮著重大的作用

2、。
　　本文研究了原子力顯微鏡輕敲模式聚烯烴和納米復(fù)合聚烯烴的表面特征。首先，采集聚丙烯的晶/非晶區(qū)形貌信息，將其作為對(duì)比分析了聚乙烯的晶/非晶區(qū)形貌特性。其次，以聚乙烯為基體，摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％的納米Al2O3顆粒，制作成厚度20μm的薄膜樣品。利用原子力顯微鏡觀察了納米粒子摻入前后聚合物表面結(jié)晶/非晶區(qū)域的形貌，用功率譜密度的方法分析了頻率下的形貌數(shù)據(jù)，總結(jié)了結(jié)晶區(qū)域的形貌特征。介紹了在輕敲模式下，如何根據(jù)原子力顯微鏡相位

3、成像圖片來確定形貌閾值，以及何如計(jì)算出微區(qū)內(nèi)的聚合物的結(jié)晶度。
　　本文，利用靜電力顯微鏡觀察了納米ZnO復(fù)合聚乙烯材料。樣品表面納米顆粒處積聚電荷不同于基體，電場(chǎng)力顯微鏡可以檢測(cè)這種差別。由于靜電力顯微鏡下的落后角正切值與針尖偏壓之間存在著二次函數(shù)的關(guān)系，二次曲線的系數(shù)正比于樣品的介電系數(shù)，這使得按一定規(guī)律調(diào)整針尖電壓時(shí)，將相位角正切值數(shù)據(jù)擬合成二次曲線后，能夠提取二次參數(shù)進(jìn)行比較。分析了納米粒子引入后聚乙烯表面介電常數(shù)的變化情