平滑处理和扫描范围对多孔膜原子力显微镜分析的影响

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×2 μm),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％.