ИССЛЕДОВАНИЕ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОМОЩЬЮ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ МИКРОСКОПИИ
Ефимов Д.А., Коган В.Е.
Санкт-Петербург, Горный университет
efimov.d.aleksa@mail.ru
В современной наноиндустрии одним из базовых инструментов исследования стал сканирующий зондовый микроскоп (CЗМ). Отметим, что в 1981 году Г. Бининг и Г. Рорер из лаборатории IBM изобрели первый в мире зондовый микроскоп, за что были удостоены Нобелевской премии.[1]
С помощью СЗМ можно строить и регистрировать трехмерные изображения с широким диапазоном.
В настоящем исследовании использовался режим полуконтактного силового взаимодействия (ССМ) в ходе работы на приборе NanoEducator LE.
Пористые материалы, такие как полиуретан, обладают рядом различных физико-механических показателей. Поэтому с помощью силовой сканирующей микроскопии можно определить некоторые свойства поверхности.
Рассмотрим 3D съемку образцов 70 безводного (разрез вдоль) и 70/2,5 (разрез вдоль) полиуретана с подсветкой (рис.1).
б)
а)
рис 1. а) 70 безводный б) 70/2,5
Из полученных данных ясно видно, что у безводного образца поры имеют более выраженную окантовку. В образце 70/2,5 поры более вытянутые и широкие чем у образца без воды, это можно судить по линейным координатам.
Данные, полученные с помощью 3D съемки рельефа легко подтвердить с помощью инверсии 2D съемки рельефа поверхности с подсветкой (рис.2).
б)
а)
рис 2. . а) 70 безводный б) 70/2,5
На рисунке 2 а) поры более округлые и симметричные чем на рисунке 2 б). В координатах (2,6;2,6) видно явное нарушение структуры поры, образца с содержанием воды (70/2,5), что позволяет сделать вывод о не сохранении образцом эластичности и прочности.
Результаты, полученные на приборе NanoEducator LE, с помощью ССМ режима, подтверждены кинетическими расчетами.