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仪器分析

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM

Atomic Force Microscopy (AFM) — Metal Microstructure, Fracture & Defects

测量金属表面三维形貌、纳米粗糙度、磨痕或缺陷深度以及不同区域的相位响应,其中在指定扫描范围内记录表面高度矩阵,展示台阶、颗粒、孔洞、划痕和相界。横向尺寸结合探针半径评价,高度、台阶与粗糙度由原始高度矩阵计算。

检测内容
三维高度形貌 · 粗糙度参数
适用对象
三维高度形貌:在金属抛光面、磨痕或目标相区采集原始高度矩阵,呈现微观起伏与表面纹理,结果用于测量金属表面三维形貌、纳米粗糙度、磨痕或缺陷深度以及不同区域的相位响应 · 粗糙度参数:完成平面校正后计算Sa、Sq、Sz及轮廓参数,保留评定面积和滤波设置,测量位置按以下方式布置:扫描覆盖平整代表区、磨痕边缘和相界,两级视场用于连接微观与宏观位置
方法标准
JY/T 0582-2020 · ISO 11039:2012
报告交付
金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM技术报告及主要结论 · 交付原始高度矩阵、三维形貌、粗糙度、台阶或相位图及探针参数
项目受理登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
过程质控记录检测条件并审核原始数据
报告交付交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM主要检测三维高度形貌、粗糙度参数,服务对象包括三维高度形貌:在金属抛光面、磨痕或目标相区采集原始高度矩阵、粗糙度参数:完成平面校正后计算Sa、Sq、Sz及轮廓参数,覆盖来样登记、检测实施和报告交付。

01核心检测项目

三维高度形貌

在金属抛光面、磨痕或目标相区采集原始高度矩阵,呈现微观起伏与表面纹理。

02适用产品与样品

三维高度形貌:在金属抛光面、磨痕或目标相区采集原始高度矩阵,呈现微观起伏与表面纹理,结果用于测量金属表面三维形貌、纳米粗糙度、磨痕或缺陷深度以及不同区域的相位响应

粗糙度参数:完成平面校正后计算Sa、Sq、Sz及轮廓参数,保留评定面积和滤波设置,测量位置按以下方式布置:扫描覆盖平整代表区、磨痕边缘和相界,两级视场用于连接微观与宏观位置

03委托资料与样品

样品、目标参数和报告用途

样品形式:表面平整可达的金属抛光面、金相截面、磨痕、裂纹尖端附近区域、腐蚀坑边缘和平整断口局部

04报告与交付内容

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM检测报告 + 检测数据与图表

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM技术报告及主要结论

技术说明

项目技术要点

实施流程

1. 用光学图确定平整目标区并标记加工与扫描方向;2. 选择适合表面硬度的探针和轻敲或接触成像模式;3. 由大视场定位到小视场采集原始高度与相位数据;4. 实施去倾斜、截面提取和粗糙度计算并检查伪影;5. 输出高度矩阵、三维图、参数表和扫描位置照片

探针半径

横向宽度结合探针半径解释,高度与粗糙度使用原始高度矩阵计算。

平面校正

去倾斜与逐线校正保留真实台阶和波纹,处理阶数写入数据记录。

扫描伪影

正反向扫描和重复视场用于识别反馈条纹、拖尾与双尖伪影。

02

适用产品与样品

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品与技术问题

  • 三维高度形貌:在金属抛光面、磨痕或目标相区采集原始高度矩阵,呈现微观起伏与表面纹理,结果用于测量金属表面三维形貌、纳米粗糙度、磨痕或缺陷深度以及不同区域的相位响应
  • 粗糙度参数:完成平面校正后计算Sa、Sq、Sz及轮廓参数,保留评定面积和滤波设置,测量位置按以下方式布置:扫描覆盖平整代表区、磨痕边缘和相界,两级视场用于连接微观与宏观位置
  • 检测对象:表面平整可达的金属抛光面、金相截面、磨痕、裂纹尖端附近区域、腐蚀坑边缘和平整断口局部
  • 测量位置:扫描覆盖平整代表区、磨痕边缘和相界,两级视场用于连接微观与宏观位置
  • 数据判读:测量金属表面三维形貌、纳米粗糙度、磨痕或缺陷深度以及不同区域的相位响应
03

样品与委托资料

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    样品形式:表面平整可达的金属抛光面、金相截面、磨痕、裂纹尖端附近区域、腐蚀坑边缘和平整断口局部

  2. 02

    制样与装夹:轻柔去除浮尘并牢固固定样片,记录加工方向、缺陷方位和扫描区域

  3. 03

    随样资料:记录牌号、表面处理、抛光制度、扫描方向、探针型号、模式和扫描范围

  4. 04

    对照样品:以相同探针与反馈条件比较基体、强化区、磨痕和不同相区的表面高度

  5. 05

    位置记录:扫描覆盖平整代表区、磨痕边缘和相界,两级视场用于连接微观与宏观位置

所需样品量样品量与制样要求

样品形式:表面平整可达的金属抛光面、金相截面、磨痕、裂纹尖端附近区域等。样品量包含制样损耗、平行样和留样需求。

检测周期项目周期与交付日期

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM列明样品、项目、方法、开始时间与报告交付日期,并同步安排复杂前处理和多模块测试。

报告类型金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM检测报告 · 检测数据与图表 · 测试条件与质控记录

主要提供金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM技术报告及主要结论、原始高度矩阵、三维形貌、粗糙度、台阶或相位图及探针参数,其他数据和附件在委托单中列明。

实施方式实验室来样检测

收样、制样、测试、数据复核和报告输出由项目负责人统一衔接。

04

检测项目

01

三维高度形貌

在金属抛光面、磨痕或目标相区采集原始高度矩阵,呈现微观起伏与表面纹理。

02

粗糙度参数

完成平面校正后计算Sa、Sq、Sz及轮廓参数,保留评定面积和滤波设置。

03

磨痕与局部轮廓

沿加工或磨损方向提取多条截面,比较沟槽深度、边缘堆积和相邻基体。

04

相区形貌差异

将高度与相位通道配准到金相位置,描述不同组织区域的形貌和黏附响应差异。

05

扫描质量控制

探针状态、反馈参数、扫描方向与重复视场共同用于识别条纹、拖尾和双尖伪影。

05

检测方法与实施流程

现有设备和检测能力金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM所需的检测、制样、质量控制和数据分析条件齐备,受理三维高度形貌、粗糙度参数。
01

检测需求

围绕金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM列明样品、目标参数、方法标准和报告用途。

02

样品登记

样品形式:表面平整可达的金属抛光面、金相截面、磨痕、裂纹尖端附近区域、腐蚀坑边缘和平整断口局部

03

完成前处理或制样

根据金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM和三维高度形貌、粗糙度参数的测试条件处理样品。

04

完成仪器测试

使用金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM按规定参数完成三维高度形貌、粗糙度参数和过程质量控制。

05

复核检测数据

重点检查三维高度形貌、粗糙度参数对应的图谱、曲线、图像或数据表。

06

交付报告和附件

提供金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM技术报告及主要结论、原始高度矩阵、三维形貌、粗糙度、台阶或相位图及探针参数及约定附件。

06

标准与方法依据

以下列出金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM采用的正式标准与执行依据,包含标准编号、适用项目和发布来源。

4 项标准共列出 4 项标准与方法。

共 4 项

JY/T 0582-2020中国标准扫描探针显微镜分析方法通则JY/T 0582-2020用于金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM的扫描探针显微镜分析方法通则项目实施与数据记录。中华人民共和国教育部 · 现行/Published · 查看发布机构来源
ISO 11039:2012国际标准Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Measurement of drift rateISO 11039:2012用于金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM的Surface chemical analysis - Scanning-probe microscopy - Measurement of drift rate项目实施与数据记录。ISO · Published · 查看发布机构来源
ISO 11775:2015国际标准Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Determination of cantilever normal spring constantsISO 11775:2015用于金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM的Surface chemical analysis - Scanning-probe microscopy - Determination of cantilever normal spring constants项目实施与数据记录。ISO · Published · 查看发布机构来源
ISO 11952:2019国际标准Surface chemical analysis — Scanning-probe microscopy — Determination of geometric quantities using SPM: Calibration of measuring systemsISO 11952:2019用于金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM的Surface chemical analysis - Scanning-probe microscopy - Determination of geometric quantities using SPM: Calibration of measuring systems项目实施与数据记录。ISO · Published · 查看发布机构来源
资料来源标准发布与方法来源
发布或实施日期 2026-08-10

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM的方法选择、样品处理、仪器条件、质量控制和结果表达应与采用标准的适用范围保持一致。

ISO 11952:2019《扫描探针显微镜几何量测量系统校准》可作为该分析方法的质量要求参考,项目按客户指定版本和实验室确认结果执行。

ISO 11952:2019—扫描探针显微镜几何量测量系统校准
发布或实施日期 2026-08-10

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM的方法选择、样品处理、仪器条件、质量控制和结果表达应与采用标准的适用范围保持一致。

ISO 11039:2012《扫描探针显微镜漂移速率测量》可作为该分析方法的质量要求参考,项目按客户指定版本和实验室确认结果执行。

ISO 11039:2012—扫描探针显微镜漂移速率测量
07

报告与交付内容

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM检测报告检测数据与图表测试条件与质控记录约定附件
金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM技术报告及主要结论
交付原始高度矩阵、三维形貌、粗糙度、台阶或相位图及探针参数
原始资料:三维高度图数据;记录牌号、表面处理、抛光制度、扫描方向、探针型号、模式和扫描范围
位置资料:扫描覆盖平整代表区、磨痕边缘和相界,两级视场用于连接微观与宏观位置
对照资料:以相同探针与反馈条件比较基体、强化区、磨痕和不同相区的表面高度
常见报告用途
测量金属表面三维形貌、纳米粗糙度、磨痕或缺陷深度以及不同区域的相位响应金属组织、断口与缺陷数据积累:记录牌号、表面处理、抛光制度、扫描方向、探针型号、模式和扫描范围复测与取样导航:扫描覆盖平整代表区、磨痕边缘和相界,两级视场用于连接微观与宏观位置工艺与状态比较:以相同探针与反馈条件比较基体、强化区、磨痕和不同相区的表面高度
报告与结果说明

报告列明实际样品、检测方法、测试条件、结果和约定附件。

报告同步提供质量控制、数据复核和判定依据等项目记录。

样品、批次、工况或标准发生变化时,按新条件开展补充检测。

报告支持CMA/CNAS标识、合格判定及英文版本,相关要求可在需求表中注明。
08

常见问题

01金属组织、断口与缺陷的三维高度图结果图包含什么?

在指定扫描范围内记录表面高度矩阵,展示台阶、颗粒、孔洞、划痕和相界,测量金属表面三维形貌、纳米粗糙度、磨痕或缺陷深度以及不同区域的相位响应。

02金属组织、断口与缺陷的三维高度图适用哪些送样形式?

表面平整可达的金属抛光面、金相截面、磨痕、裂纹尖端附近区域、腐蚀坑边缘和平整断口局部,轻柔去除浮尘并牢固固定样片,记录加工方向、缺陷方位和扫描区域。

03金属组织、断口与缺陷的三维高度图制样信息怎样记录?

轻柔去除浮尘并牢固固定样片,记录加工方向、缺陷方位和扫描区域,记录牌号、表面处理、抛光制度、扫描方向、探针型号、模式和扫描范围。

04金属组织、断口与缺陷的三维高度图对照基准样怎样设置?

以相同探针与反馈条件比较基体、强化区、磨痕和不同相区的表面高度,探针、模式、扫描范围、速度和反馈参数保持一致。

05金属组织、断口与缺陷的三维高度图重点位置如何选择?

扫描覆盖平整代表区、磨痕边缘和相界,两级视场用于连接微观与宏观位置,轻柔去除浮尘并牢固固定样片,记录加工方向、缺陷方位和扫描区域。

06金属组织、断口与缺陷的三维高度图参数怎样形成记录?

横向尺寸结合探针半径评价,高度、台阶与粗糙度由原始高度矩阵计算,探针、模式、扫描范围、速度和反馈参数保持一致。

07金属组织、断口与缺陷的三维高度图会提供哪些数据文件?

交付原始高度矩阵、三维形貌、粗糙度、台阶或相位图及探针参数,记录牌号、表面处理、抛光制度、扫描方向、探针型号、模式和扫描范围。

08金属组织、断口与缺陷的三维高度图结果如何用于改进?

测量金属表面三维形貌、纳米粗糙度、磨痕或缺陷深度以及不同区域的相位响应,以相同探针与反馈条件比较基体、强化区、磨痕和不同相区的表面高度。

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