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平滑处理和扫描范围对多孔膜原子力显微镜分析的影响
  • ISSN号:1674-2869
  • 期刊名称:武汉工程大学学报
  • 时间:2015
  • 页码:34-39
  • 分类:O04-34[理学] TH742.9[机械工程—光学工程;机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]武汉工程大学化工与制药学院,湖北武汉430074
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21201135); 湖北省教育厅科学技术研究计划中青年人才项目(Q20121502); 武汉工程大学第九期大学生校长基金(2014019) 致谢 感谢国家自然科学基金委员会,湖北省教育厅和武汉工程大学团委的资助.
  • 相关项目:具有多级结构和不同表面润湿性的纳米氧化锌涂层的制备及其生物粘附性研究
作者: 王锐|杨浩|
中文摘要:

原子力显微镜(AFM)能获得材料表面形貌、三维图、表面粗糙度等信息,是定量分析材料表面的主要工具之一.以自制的多孔膜为研究对象,通过对AFM图像的平滑处理以及改变扫描范围,系统研究了上述因素对多孔膜孔深和表面粗糙度参数测量的影响.结果表明,多孔膜的AFM图像经平滑处理后局部会发生扭曲,多孔部分与膜之间的界限变得模糊,使孔深测量偏差较大,不能完全反映膜的表面微观结构.当扫描范围较小时(≤2μm×2μm),孔深和表面粗糙度参数测量的相对误差较小,而不同扫描范围下得到的表面粗糙度参数的相对标准偏差有较大差异.最大高度和最大孔深的相对标准偏差达到了25%以上,平均粗糙度和均方根粗糙度相对标准偏差在15%左右,而平均最大孔深的相对标准偏差小于3.5%.

英文摘要:

Atomic force microscopy(AFM) is one of the powerful instruments which can acquire information about surface morphology, three-dimensional(3D) image and surface roughness of materials. Taking homemade chitosan porous film as the research object, the influences of scan size and flattening of the AFM image on the measurement of morphology, pore depth and surface roughness parameters were systematically studied.The results show that AFM images, which are locally smooth, fluctuate overall at larger scan size. Besides,AFM images distort partially after they have been flatten, and the boundaries between the pore and the film become blurry, which enlarges the deviation of the measured pore depth and obscures the real surface microstructures. The relative errors of the pore depth decrease dramatically with the reduction of the scan size,and they are smaller at minor scan sizes of ≤2 μm×2 μm. Meanwhile, flattening the AFM images decreases the accuracy of the pore depth. With regard to various surface roughness parameters, their relative standard deviations show significant differences under variant scan sizes. The relative standard deviation of max high and max peak is over 25%, and that of mean roughness and root mean square roughness is about 15%. Nevertheless, the relative standard deviation of average max depth is less than 3.5%.

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期刊信息
  • 《武汉工程大学学报》
  • 主管单位:湖北省教育厅
  • 主办单位:武汉工程大学
  • 主编:邹箐
  • 地址:武汉市东湖新技术开发区光谷一路206号
  • 邮编:430205
  • 邮箱:jwit@vip.163.com
  • 电话:027-81624506
  • 国际标准刊号:ISSN:1674-2869
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1779/TQ
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  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版)
  • 被引量:5132