原子力显微镜在矿物加工领域中的应用

原子力显微镜可以检测很多样品，提供表面研究和生产控制或流程发展的数据，这些都是常规扫描型表面粗糙度仪及电子显微镜所不能提供的。原子力显微镜是利用检测样品表面与细微的探针尖端之间的相互作用力（原子力）测出表面的形貌。探针尖端在小的轫性的悬臂上，当探针接触到样品表面时，产生的相互作用，以悬臂偏转形式检测。样品表面与探针之间的距离小于3－4nm，以及在它们之间检测到的作用力，小于10－8N。激光二极管的光线聚焦在悬臂的背面上。当悬臂在力的作用下弯曲时，反射光产生偏转，使用位敏光电检测器偏转角。然后通过计算机对采集到的数据进行处理，从而得到样品表面的三维图象。完整的悬臂探针，置放于在受压电扫描器控制的样品表面，在三个方向上以精度水平0.1nm或更小的步宽进行扫描。一般，当在样品表面详细扫绘（XY轴）时，悬臂的位移反馈控制的Z轴作用下保存固定不变。以对扫描反应是反馈的Z轴值被输入计算机处理，得出样品表面的观察图象（3D图象）。

在矿物加工领域，不仅可以利用AFM对矿物表面结构进行观察，分析其表面性能，研究矿物在空气中或液体中的表面性质、而且可以研究样品表面间的范德华引力、双电层静电斥力、水化力及疏水力等，测量矿物表面与气泡以及吸附药剂的矿物表面之间的相互作用力。因此，AFM在矿物加工领域上具有广阔的应用前景。近年来，国内外许多学者开始将AFM技术应用于矿物加工领域，为矿业的深入发展起到了积极的推动作用。

由于矿物表面结构和微形貌直接影响着矿物表面的物理化学性质。因此，了解矿物表面结构和微形貌有利于分析矿物加工过程中的行为，如矿物在溶液中的界面化学性质行为，矿物表面与药剂作用机理（润湿性、电性和吸附性）等。

在矿物加工领域中，观测矿物表面结构和微形貌，以及测定矿物表面间作用力，AFM相对于其他显微镜来说，具有较大的优势，其不受环境影响，能够在真空、空气、水及液体的环境下观测。利用原子力显微镜观测矿物表面形貌，有可能在从未有过的微观水平上解释矿物表面鲜为人知的现象等等。

苏州飞时曼精密仪器有限公司成立于2013年，坐落在美丽的苏州高新区科技城，是一家起点高、前瞻性强的研发和制造型高科技企业。公司的核心研究方向为光、机、电、算一体化的微纳米检测设备、先进的医疗仪器。飞时曼作为国内自主品牌、原子力显微镜厂家，其主要产品有：原子力显微镜系列（多模式原子力显微镜 FM-Nanoview1000AFM、一体式原子力显微镜 FM-Nanoview6800AFM、拉曼原子力显微镜一体机 FM-NanoviewRa-AFM、光学原子力显微镜一体机 FM-NanoviewOp-AFM、教学型原子力显微镜 FM-Nanoview T-AFM、教学型扫描隧道显微镜 FM-NanoviewT-STM、工业型原子力显微镜 FM-NanoviewLS-AFM、拉曼光谱仪RM5000、拉曼光谱仪RM8000、拉曼光谱仪RM9000）。2015年，公司获得江苏省高新技术企业认证，拥有自主知识产权30多项，研发的多款产品被评为高新技术产品，并通过CE、ISO9001、SGS认证。