原子力顯微術(shù)及其應(yīng)用

第1章緒論1
1?1掃描探針顯微術(shù)1
1?2AFM的主要功能3
參考文獻(xiàn)6
第2章成像原理和儀器學(xué)7
2?1原子力顯微鏡的結(jié)構(gòu)和成像原理7
2?2AFM探針9
2?2?1探針的結(jié)構(gòu)9
2?2?2微懸臂的彈性常數(shù)10
2?2?3針尖的幾何形狀12
2?2?4功能化針尖15
2?3試樣準(zhǔn)備15
參考文獻(xiàn)17
第3章AFM 的操作模式和成像模式18
3?1接觸模式19
3?1?1接觸模式高度像19
3?1?2偏差像21
3?1?3側(cè)向力像22
3?2非接觸模式25
3?3輕敲模式26
3?3?1輕敲模式高度像27
3?3?2相位像28
3?3?3振幅Ao和設(shè)定比rsp的設(shè)定30
3?4力曲線和力調(diào)制模式成像35
3?4?1力曲線35
3?4?2力調(diào)制模式成像36
參考文獻(xiàn)38
第4章圖像偽跡和測(cè)量誤差39
4?1雙針尖效應(yīng)39
4?2針尖尖銳度的影響41
4?3光學(xué)干涉條紋43
4?4熱漂移44
4?5掃描器性能的影響44
4?6振動(dòng)引起的偽跡46
參考文獻(xiàn)47
第5章表面形貌和表面粗糙度48
5?1表面粗糙度及其AFM測(cè)定48
5?2涂料表面的形貌和粗糙度50
5?3纖維表面的形貌和粗糙度53
5?3?1玻璃纖維的表面53
5?3?2陶瓷纖維的表面55
5?4液晶聚合物的表面結(jié)構(gòu)59
5?5共混聚合物的表面形貌60
5?5?1PS／PMMA表面形貌像61
5?5?2聚合物的摩擦力顯微術(shù)63
5?6微孔材料的表面66
5?7超薄薄膜的觀測(cè)68
5?8納米壓痕試驗(yàn)73
5?8?1實(shí)驗(yàn)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析73
5?8?2玻璃纖維表面的彈性模量75
參考文獻(xiàn)76
第6章大分子的觀察與測(cè)量78
6?1生物聚合物大分子78
6?1?1概述78
6?1?2脫氧核糖核酸DNA79
6?1?3多糖和果膠82
6?1?4蛋白質(zhì)84
6?2合成聚合物大分子86
6?2?1概述86
6?2?2嵌段共聚物86
6?2?3星形聚合物92
6?3大分子幾何尺寸和分子量的AFM測(cè)定98
6?3?1幾何尺寸的測(cè)定98
6?3?2分子量的測(cè)定100
6?4基片和大分子試樣準(zhǔn)備104
6?5吸附力及其消除107
參考文獻(xiàn)111
第7章聚集態(tài)的納米結(jié)構(gòu)113
7?1概述113
7?2結(jié)晶態(tài)聚合物114
7?2?1合成聚合物球晶的納米結(jié)構(gòu)114
7?2?2生物聚合物纖維素的納米結(jié)構(gòu)119
7?3取向聚合物123
7?3?1概述123
7?3?2單軸拉伸取向聚合物124
7?3?3雙軸拉伸取向聚合物126
7?3?4局部區(qū)域分子的取向控制129
7?3?5AFM成像技術(shù)參數(shù)的選擇131
7?4聚合物的無定形成分和結(jié)晶成分134
7?5聚合物共混物的組分分析140
7?5?1雙組分聚合物共混物140
7?5?2多層結(jié)構(gòu)薄膜共混物149
7?5?3共混物的成像模式151
7?5?4共混物AFM觀察的試樣準(zhǔn)備153
7?6嵌段共聚物及其微相分離157
7?6?1嵌段共聚物薄膜的形貌157
7?6?2嵌段共聚物的微相分離159
7?6?3嵌段共聚物的高分辨納米力學(xué)圖161
參考文獻(xiàn)163
第8章熱處理和形變下的微觀結(jié)構(gòu)166
8?1概述166
8?2熱處理嵌段共聚物167
8?3PE和PET的熔融和結(jié)晶171
8?3?1超薄PE薄膜171
8?3?2串型多晶結(jié)構(gòu)174
8?3?3PE單晶的退火過程176
8?3?4PET的熔融結(jié)晶179
8?4iPP結(jié)晶體的成核和生長過程181
8?5PDES的相轉(zhuǎn)變184
8?5?1淬火處理的相轉(zhuǎn)變184
8?5?2緩慢冷卻的相轉(zhuǎn)變和結(jié)晶行為185
8?5?3取向PDES的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變187
8?6變溫臺(tái)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)190
8?7半結(jié)晶聚合物的剪切形變190
8?7?1聚酰胺薄膜的拉伸形變191
8?7?2聚丁烯薄膜的拉伸形變194
8?8半結(jié)晶聚合物的銀紋現(xiàn)象196
8?9應(yīng)變下的結(jié)晶層行為200
參考文獻(xiàn)202
第9章復(fù)合材料和納米材料界面204
9?1概述204
9?1?1界面表征的傳統(tǒng)方法及其局限性204
9?1?2原子力顯微術(shù)和顯微拉曼光譜術(shù)205
9?2碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料207
9?2?1碳纖維表面及其復(fù)合材料界面的形貌207
9?2?2碳纖維的表面處理211
9?2?3環(huán)境對(duì)復(fù)合材料界面的影響213
9?2?4界面區(qū)剛性的AFM測(cè)定219
9?3聚合物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料221
9?3?1界面穿晶層221
9?3?2芳綸／環(huán)氧樹脂復(fù)合材料222
9?3?3天然纖維增強(qiáng)復(fù)合材料226
9?4玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料227
9?4?1界面AFM分析的實(shí)驗(yàn)技術(shù)227
9?4?2玻璃纖維的改性表面232
9?4?3基體材料改性對(duì)界面的影響235
9?5界面彈性模量的AFM測(cè)定237
9?6納米復(fù)合材料241
9?6?1納米增強(qiáng)體的分散性242
9?6?2納米增強(qiáng)體對(duì)基體微觀結(jié)構(gòu)的影響251
9?6?3納米尺度力學(xué)性質(zhì)的測(cè)量254
9?6?4納米尺度纖維體的彈性模量257
9?6?5納米相轉(zhuǎn)變的AFM測(cè)定260
參考文獻(xiàn)262