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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
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、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

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。

01项目内容

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适用情况

对象与条件

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结果解释

需要注意的限制

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM结果单个视场对应具体测区,整批和整体结构增加代表性测点;三维结构采用三维方法评价,并记录制样、真空、束流和图像阈值 金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM结果观察结果与实际取样位置和视场对应;三维结构采用三维方法评价,图像统计同步记录阈值及束流、真空、切割和抛光条件。 金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM结果对应实际收到的样品、采用的原子力显微镜 AFM条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性 仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

技术说明

检测时需要注意什么

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。

适用产品和常见问题

  • 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

送样前需要准备什么

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

准备资料样品和资料要求

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、腐蚀坑边缘和平整断口局部 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 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 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 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

项目结果本页列出的结果内容

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

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

检测方法和流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

检测标准和方法

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

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
资料来源标准和方法来源
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

报告和检测数据

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
检测结果说明

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM结果单个视场对应具体测区,整批和整体结构增加代表性测点;三维结构采用三维方法评价,并记录制样、真空、束流和图像阈值

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM结果观察结果与实际取样位置和视场对应;三维结构采用三维方法评价,图像统计同步记录阈值及束流、真空、切割和抛光条件。

金属组织、断口与缺陷原子力显微镜 AFM结果对应实际收到的样品、采用的原子力显微镜 AFM条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性

仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

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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