材料表徵是分析和理解材料性質、結構和組成的重要手段,常用的材料表徵方法包括:
光學顯微鏡。用於觀察材料的微觀組織結構,基於光在均勻介質中沿直線傳播的原理。
掃描電子顯微鏡(SEM)。用於觀察樣品表面的形貌和化學成分,通過收集電子束與樣品相互作用產生的特徵信號。
原子力顯微鏡(AFM)。通過探測樣品表面與微小針尖之間的微弱力(如範德華力)來獲取樣品表面的形貌信息。
掃描隧道顯微鏡(STM)。利用針尖與樣品表面原子之間的電子隧道效應來呈現樣品表面的高解析度圖像。
X射線衍射(XRD)。通過分析X射線與樣品相互作用產生的衍射圖案來鑑定材料的物相和結構。
光譜分析。包括紫外-可見吸收光譜、紅外光譜、拉曼光譜和核磁共振波譜等,用於分析分子的電子結構、化學鍵和分子環境。
質譜分析。通過電離化學物質並根據其質荷比進行排序來分析化學成分和結構。
俄歇電子能譜(AES)。用於測量樣品表面的化學成分和結構,通過檢測俄歇電子的能量和強度。
X射線光電子能譜(XPS)。用於表面元素及價態分析、深度剖面分析等,通過測量光電子的能量和強度。
這些技術提供了從微觀形貌到化學成分、物理性能等多方面的信息,廣泛套用於材料科學、電子、汽車、航空等領域。