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AFM对啊沥青化学组分和微观结构分析

2018.7.31

沥青化学组分和微观结构分析

 

沥青是由碳氢化合物和微量金属构成的复杂混合物,分子的数量以百万计。分子的化学组分和结构随龄期、温度和荷载状况发生变化。一般而言,可采用气象色谱法、质谱法、差示扫描量热法、核磁共振以及傅里叶变换红外光谱等方法来分析沥青化学成分。而研究沥青微结构的方法则主要有:X射线衍射分析、排阻色谱法仪和各种显微成像技术,例如扫描电子显微镜、透射电子显微镜、相差显微镜、偏振光显微镜、激光扫描显微镜、焚光显微镜以及原子力显微镜。本文研究的主要目的就是利用原子力显微镜技术(AFM)半定量地分析不同沥青的微观力学特性。

 

AFM的基本工作原理是:以1个一端固定而另一端装在弹性微悬臂上的尖锐针尖探测样本表面,完成数据采集。探针长度仅有几微米,安装在微悬臂的自由端。其弹性常数比较低,只有100~200um。探针针尖与样品表面轻微接触,样品表面原子与针尖尖端原子间存在极微弱的排斥力,扫描时通过控制这种作用力恒定,微悬臂自由端将对应于原子间的作用力的等位面,在垂直于样品表面方向上起伏运动。利用激光检测法就能够测得对应于扫描各点的垂直或水平位移变化,将信号放大与转换,从而得到样品表面原子级的三维立体形貌图像。


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