一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法，包括以下步骤：S1.选择测量的碳纳米管样品，并将其放置于样品台；S2.调试测量设备，测量设备包括扫描电镜、样品柱和图像测量设备；S3.操作测量设备，对样品台上的碳纳米管样品进行碳纳米管原子氧试验，得到测量数据。本发明专利技术中，通过使碳纳米管阵列排列方向与原子氧入射方向一致，用扫描电镜在相同的状态下，获取一维碳纳米管原子氧作用前后的二次电子像，然后测量碳纳米管被剥蚀的长度，以及原子氧注量，就可以计算出碳纳米管的剥蚀率，相比于传统的碳纳米管纺线的原子氧实验，本发明专利技术的碳纳米管沿轴向原子氧剥蚀更直观地显示了碳纳米管原子氧剥蚀效应。碳纳米管原子氧剥蚀效应。碳纳米管原子氧剥蚀效应。

【技术实现步骤摘要】
一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法


[0001]本专利技术涉及材料空间环境效应
，尤其涉及一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法。

技术介绍

[0002]为了实现碳纳米管材料在空间的应用，需要了解在空间环境下其性能是否退化，原子氧环境是低轨道空间的主要环境因素之一，在碳纳米管纺线的原子氧实验中，原子氧辐照在碳纳米管侧面，得到的是沿垂直碳纳米管轴向的原子氧剥蚀效应，而作为一维材料，碳纳米管沿轴向被原子氧剥蚀能更直观地显示碳纳米管原子氧剥蚀效应，因此本专利技术提出一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法，包括以下步骤：
[0006]S1.选择测量的碳纳米管样品，并将其放置于样品台；
[0007]S2.调试测量设备，测量设备包括扫描电镜、样品柱和图像测量设备；
[0008]S3.操作测量设备，对样品台上的碳纳米管样品进行碳纳米管原子氧试验，得到测量数据；
[0009]S4.对测量数据进行数据处理，计算得到碳纳米管原子氧剥蚀率。
[0010]优选地，所述步骤S1中的碳纳米管样品选择垂直生长的碳纳米管阵列。
[0011]优选地，所述步骤S2中测量设备的调试包括以下步骤：
[0012]S21.扫描电镜：二次电子分辨率大于2nm；
[0013]S22.样品柱：工作面的高度进行调节；
[0014]S23.图像测量设备：图像测量设备的量程不小于图像尺度，读数不确定度忽略不计；
[0015]S24.标定：利用标准样块对扫描电镜进行标定。
[0016]优选地，所述步骤S3中的操作测量设备包括以下步骤：
[0017]S31.获取被测碳纳米管样品的二次电子像；
[0018]S32.将扫描电镜的样品台的倾斜角度调整到零位；
[0019]S33.选取合适的放大倍数，获取碳纳米管样品的放大图像；
[0020]S34.平移样品台，使被测碳纳米管样品分度的图像处于视场的中部，通过调节透镜电流聚焦后，获取被测碳纳米管样品分度的图像，并读取碳纳米管样品长度数据；
[0021]S35.对进行原子氧试验前的碳纳米管样品进行长度测量，得到L
1；
[0022]S36.按照GJB
‑
2502，开展原子氧试验，试验中，碳纳米管样品的安放使得碳纳米管
轴向与原子氧入射方向一致，原子氧注量为Φ；
[0023]S37.对进行原子氧试验后的碳纳米管样品进行长度测量，得到L2。
[0024]优选地，所述步骤S4中对测量数据进行数据处理包括以下步骤：
[0025]S41.计算碳纳米管原子氧剥蚀长度
△
L：
△
L＝L1‑
L2；
[0026]S42.计算碳纳米管原子氧剥蚀率k：k＝
△
L/Φ。
[0027]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0028]本申请中，通过使碳纳米管阵列排列方向与原子氧入射方向一致，用扫描电镜在相同的状态下，获取一维碳纳米管原子氧作用前后的二次电子像，然后测量碳纳米管被剥蚀的长度，以及原子氧注量，就可以计算出碳纳米管的剥蚀率，相比于传统的碳纳米管纺线的原子氧实验，本专利技术的碳纳米管沿轴向原子氧剥蚀更直观地显示了碳纳米管原子氧剥蚀效应。
附图说明
[0029]图1示出了根据本专利技术实施例提供的一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法的原子氧试验示意图；
[0030]图2示出了根据本专利技术实施例提供的一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法的纳米管测试结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]请参阅图1
‑
2，本专利技术提供一种技术方案：
[0033]一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法，包括以下步骤：
[0034]S1.选择测量的碳纳米管样品，并将其放置于样品台；
[0035]S2.调试测量设备，测量设备包括扫描电镜、样品柱和图像测量设备；
[0036]S3.操作测量设备，对样品台上的碳纳米管样品进行碳纳米管原子氧试验，得到测量数据；
[0037]S4.对测量数据进行数据处理，计算得到碳纳米管原子氧剥蚀率。
[0038]具体的，步骤S1中的碳纳米管样品选择垂直生长的碳纳米管阵列，易于安装定位，可操作性腔，便于获取测量结果。
[0039]具体的，步骤S2中测量设备的调试包括以下步骤：
[0040]S21.扫描电镜：二次电子分辨率大于2nm；
[0041]S22.样品柱：工作面的高度进行调节；
[0042]S23.图像测量设备：图像测量设备的量程不小于图像尺度，读数不确定度忽略不计；
[0043]S24.标定：利用标准样块对扫描电镜进行标定。
[0044]具体的，步骤S3中的操作测量设备包括以下步骤：
[0045]S31.获取被测碳纳米管样品的二次电子像；
[0046]将扫描电镜调整到最佳状态：
[0047]S311.碳纳米管样品的安装要牢固；
[0048]S312.尽可能消除电子束的像散；
[0049]S313.选取合适的电子加速电压；
[0050]S314.选取合适的电子束的电流；
[0051]S315.选取合适的图像反差，使长度标记敏锐；
[0052]S316.使图像准确正焦；
[0053]S32.将扫描电镜的样品台的倾斜角度调整到零位；
[0054]S33.选取合适的放大倍数，获取碳纳米管样品的放大图像；
[0055]显示屏上样品放大的图像中，被测的长度应尽可能大一些，但不要超过视场的五分之四，由像素产生的不确定度，应可以忽略不计；
[0056]S34.平移样品台，使被测碳纳米管样品分度的图像处于视场的中部，通过调节透镜电流聚焦后，获取被测碳纳米管样品分度的图像，并读取碳纳米管样品长度数据；
[0057]S35.对进行原子氧试验前的碳纳米管样品进行长度测量，得到L
1；
[0058]S36.按照GJB
‑
2502，开展原子氧试验，试验中，碳纳米管样品的安放使得碳纳米管轴向与原子氧入射方向一致，原子氧注量为Φ；
[0059]S37.对进行原子氧试验后的碳纳米管样品进行长度测量，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.选择测量的碳纳米管样品，并将其放置于样品台；S2.调试测量设备，测量设备包括扫描电镜、样品柱和图像测量设备；S3.操作测量设备，对样品台上的碳纳米管样品进行碳纳米管原子氧试验，得到测量数据；S4.对测量数据进行数据处理，计算得到碳纳米管原子氧剥蚀率。2.根据权利要求1所述的一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法，其特征在于，所述步骤S1中的碳纳米管样品选择垂直生长的碳纳米管阵列。3.根据权利要求1所述的一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法，其特征在于，所述步骤S2中测量设备的调试包括以下步骤：S21.扫描电镜：二次电子分辨率大于2nm；S22.样品柱：工作面的高度进行调节；S23.图像测量设备：图像测量设备的量程不小于图像尺度，读数不确定度忽略不计；S24.标定：利用标准样块对扫描电镜进行标定。4.根据权利要求1所述的一种一维碳纳米管原子氧剥蚀率的测量方法，其特征在于，所述步骤S3中的操作测量设备包括以下步骤：S31.获取被测碳纳米管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李蔓，刘宇明，崔乃元，张永泰，于强，李宇，王晶虎，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：