【摘 要】
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原子力显微镜(AFM)由于具有高空间分辨率的物质微观结构分析功能、局部微区力学和物理性质测定等功能，广泛应用于高聚物微观研究领域[1]。但在AFM应用于高分子材料复杂体系的微观结构研究中，仍存在着图像特征判读主观性强，微细结构变化难于区分的苦难。最近我们发展了一种基于峰值力定量纳米力学测试模式(Peak-Force QNM)对橡胶复合材料进行相特征识别研究的新方法。该方法根据复合体系中不同组分的弹
【机 构】
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北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室;北京化工大学弹性体节能与资源化工程研究中心;北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体研究中心
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原子力显微镜(AFM)由于具有高空间分辨率的物质微观结构分析功能、局部微区力学和物理性质测定等功能，广泛应用于高聚物微观研究领域[1]。但在AFM应用于高分子材料复杂体系的微观结构研究中，仍存在着图像特征判读主观性强，微细结构变化难于区分的苦难。最近我们发展了一种基于峰值力定量纳米力学测试模式(Peak-Force QNM)对橡胶复合材料进行相特征识别研究的新方法。该方法根据复合体系中不同组分的弹性模量不同，利用高斯拟合对模量分布曲线进行分峰处理，将得到的模量分布图按照高斯拟合的结果进行分区染色处理，从而可直观、定量的观测到复合体系各相的特征形态分布。利用此方法，我们对一些高分子复杂体系的AFM Peak-Force QNM图像进行了深入分析：(1)功能树脂/官能化溶聚丁苯橡胶体系——观测了功能树脂与溶聚丁苯橡胶共混的分散情况，解读到了二者在混合过程中的复杂微观相态结构，从纳米尺度分析了不同功能树脂与橡胶基体的相容性差异；(2)异戊橡胶在单轴拉伸过程中的微观结构演化——观测到一些以往采用同步辐射WAXS方法[2]未能揭示的新现象，从而对拉伸结晶过程中的多尺度结构演化及机制[3]有了更全面的理解；(3)碳纳米管增强天然橡胶复合体系——观测了硅烷偶联剂改性对微观结构的影响，进而明晰了碳纳米管对橡胶的增强机制。
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