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[转载]AFM

已有 2991 次阅读 2010-11-25 10:51 |个人分类:基础理论|系统分类:图片百科|关键词:AFM| AFM |文章来源:转载

AFM全称Atomic Force Microscope,即原子力显微镜,它是继扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope)之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵;现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中,成为纳米科学研究的基本工具。

  AFM=原子力显微镜
  原子力显微镜与扫描隧道显微镜相比,由于能观测非导电样品,因此具有更为广泛的适用性。当前在科学研究和
  

  

工业界广泛使用的扫描力显微镜(Scanning Force Microscope),其基础就是原子力显微镜。
  AFM=Air Force Manual 《空军手册》([美]USAF出版物);
  Antifrictional Metel 减摩金属
  磨料流加工(Abrasive Flow Machining简称AFM)技术是一种最新的机械加工方法,它是以磨料介质(掺有磨粒的一种可流动的混合物)在压力下流过工件所需加工的表面,进行去毛刺、除飞边、磨圆角,以减少工件表面的波纹度和粗糙度,达到精密加工的光洁度。AFM法在需要繁复手工精加工或形状复杂的工件,以及其他方法难以加工的部位是最好的可供选择的加工方法。AFM法也可应用于以滚筒、震动和其它大批量加工不够满意或加工时要受伤的工件。并且能有效得到去除放电加工或激光光束加工后再生的脱层和先前工序加工表面所残留的残余应力。
  工件夹持在夹具中,把流动的介质导向工件所需磨掉的部位,而其它部分不受影响。夹具紧固在对置的介质圆柱筒间,让磨料介质来回流动。
  AFM工艺
  由美国与萨诸塞州Dynetics公司开发的Dynaflow磨料流加工工艺(AFM)是一种强迫含磨料的介质在工件表面或孔中往复运动的金属精加工工艺, 它具有广泛的应用前景。
  年前, AFM当最先出现时, 它主要用于清除金属件中难于到达的内通道及相交部位的毛刺。它特别适用于加工难加工合金材料制成的结构复杂的航空元件。近年来, 它已被用于精加工流体动力元件中表面粗糙度要求达0.127µm的不能接近的内表面。
  AFM的基本原理:介质速度最大时, 磨光的能力也最大。这里, 夹具的结构起着重要作用, 它决定着介质速度在何处最大。夹具用于使工件定位和建立介质流动轨迹, 是精加工所选择部位而不触及相邻部位的关键所在。
  AFM的分类﹕
  (1) 接触式﹕利用探针和待测物表面之原子力交互作用(一定要接触),此
  作用力(原子间的排斥力)很小,但由于接触面积很小,因此过大的作用力
  仍会损坏样品,尤其对软性材质,不过较大的作用力可得较佳分辨率,所
  以选择较适当的作用力便十分的重要。由于排斥力对距离非常敏感,所以较易得到原子分辨率。
  (2) 非接触式﹕为了解决接触式之AFM 可能破坏样品的缺点,便有非接
  触式之AFM 被发展出来,这是利用原子间的长距离吸引力来运作,由于
  探针和样品没有接触,因此样品没有被破坏的问题,不过此力对距离的
  变化非常小,所以必须使用调变技术来增加讯号对噪声比。在空气中由于
  样品表面水模的影响,其分辨率一般只有50nm,而在超高真空中可得原子分辨率。
  (3) 轻敲式﹕将非接触式AFM 改良,将探针和样品表面距离拉近,增大振福,使探针再振荡至波谷时接触样品由于样品的表面高低起伏,使的振幅改变,再利用接触式的回馈控制方式,便能取得高度影像。分辨率界于接触式和非接触式之间,破坏样品之机率大为降低,且不受横向力的干扰。不过对很硬的样品而言,针尖仍可能受损。


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