[發明專利]一種一維碳納米管原子氧剝蝕率的測量方法

在審

• 申請號: 202210561030.4
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114994113A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 李蔓;劉宇明;崔乃元;張永泰;于強;李宇;王晶虎
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01N23/2251
• 分類號: G01N23/2251;G01B21/02
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

本發明公開了一種一維碳納米管原子氧剝蝕率的測量方法，包括以下步驟：S1.選擇測量的碳納米管樣品，并將其放置于樣品臺；S2.調試測量設備，測量設備包括掃描電鏡、樣品柱和圖像測量設備；S3.操作測量設備，對樣品臺上的碳納米管樣品進行碳納米管原子氧試驗，得到測量數據。本發明中，通過使碳納米管陣列排列方向與原子氧入射方向一致，用掃描電鏡在相同的狀態下，獲取一維碳納米管原子氧作用前后的二次電子像，然后測量碳納米管被剝蝕的長度，以及原子氧注量，就可以計算出碳納米管的剝蝕率，相比于傳統的碳納米管紡線的原子氧實驗，本發明的碳納米管沿軸向原子氧剝蝕更直觀地顯示了碳納米管原子氧剝蝕效應。

技術領域

本發明涉及材料空間環境效應技術領域，尤其涉及一種一維碳納米管原子氧剝蝕率的測量方法。

背景技術

為了實現碳納米管材料在空間的應用，需要了解在空間環境下其性能是否退化，原子氧環境是低軌道空間的主要環境因素之一，在碳納米管紡線的原子氧實驗中，原子氧輻照在碳納米管側面，得到的是沿垂直碳納米管軸向的原子氧剝蝕效應，而作為一維材料，碳納米管沿軸向被原子氧剝蝕能更直觀地顯示碳納米管原子氧剝蝕效應，因此本發明提出一種一維碳納米管原子氧剝蝕率的測量方法。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決上述問題，而提出的一種一維碳納米管原子氧剝蝕率的測量方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種一維碳納米管原子氧剝蝕率的測量方法，包括以下步驟：

S1.選擇測量的碳納米管樣品，并將其放置于樣品臺；

S2.調試測量設備，測量設備包括掃描電鏡、樣品柱和圖像測量設備；

S3.操作測量設備，對樣品臺上的碳納米管樣品進行碳納米管原子氧試驗，得到測量數據；

S4.對測量數據進行數據處理，計算得到碳納米管原子氧剝蝕率。

優選地，所述步驟S1中的碳納米管樣品選擇垂直生長的碳納米管陣列。

優選地，所述步驟S2中測量設備的調試包括以下步驟：

S21.掃描電鏡：二次電子分辨率大于2nm；

S22.樣品柱：工作面的高度進行調節；

S23.圖像測量設備：圖像測量設備的量程不小于圖像尺度，讀數不確定度忽略不計；

S24.標定：利用標準樣塊對掃描電鏡進行標定。

優選地，所述步驟S3中的操作測量設備包括以下步驟：

S31.獲取被測碳納米管樣品的二次電子像；

S32.將掃描電鏡的樣品臺的傾斜角度調整到零位；

S33.選取合適的放大倍數，獲取碳納米管樣品的放大圖像；

S34.平移樣品臺，使被測碳納米管樣品分度的圖像處于視場的中部，通過調節透鏡電流聚焦后，獲取被測碳納米管樣品分度的圖像，并讀取碳納米管樣品長度數據；

S35.對進行原子氧試驗前的碳納米管樣品進行長度測量，得到L_1；

S36.按照GJB-2502，開展原子氧試驗，試驗中，碳納米管樣品的安放使得碳納米管軸向與原子氧入射方向一致，原子氧注量為Φ；

S37.對進行原子氧試驗后的碳納米管樣品進行長度測量，得到L₂。

優選地，所述步驟S4中對測量數據進行數據處理包括以下步驟：