AFM模式

AFM-NDMA

直接与散装DMA联系的第一个也是唯一的基于AFM的粘弹性技术

How do nanoscale phases differ from bulk? What are viscoelastic properties right near an interface or in an interphase? How does this affect load transfer, as a function of temperature? Nanoscale viscoelastic measurements that are quantitative and can answer these questions have been a long-standing and elusive goal for AFM.

虽然跟踪AFM中的尖端表面互动提供了足够的机会来感知样品僵硬和粘性阻力,但在测量中,非线性困扰着传统的AFM方法,使用无关的频率,未考虑的粘附效果,随后需要考虑的粘附效果‘recalibrate’ results. AFM-nDMA™ eliminates all these issues for the first time and provides results that directly match those from bulk DMA and indenter-based nano-DMA.

高分辨率存储模量图(COC,PE,LLDPE,弹性体)聚合物(左)。在各个点收集的存储模谱(右)

Accurate Moduli and Loss Tangent at Bulk DMA Frequencies – a First for AFM

PDMS存储和损失模量。AFM直接匹配批量和凹痕数据。

AFM-NDMA使用多种布鲁克专有技术,包括双通道解调,相位漂移校正和参考频率归一化,以在流变频率范围内的0.1Hz到20kHz的流变频率范围内提供储存模量,损耗模量和损失切线的测量 - 直接与之匹配。批量DMA和基于缩进器的测量范围。

With sub-nm amplitudes employed while in contact, AFM-nDMA works at small differential strain – in the linear regime. This contrasts with traditional AFM approaches that rip the probe out of the surface on every cycle, a nonlinear process that makes phase shift highly subject to variations in adhesion.

In addition, the AFM-nDMA measurement is embedded in a force distance curve employing Bruker’s proprietary low-force trigger technology, avoiding lateral forces, and enabling repeatable results and high spatial resolution.

Absolute Calibration with Quantified Load and Adhesion – No Need for a Reference Sample

预校准的探针的使用,将其集成到工作流程中,并具有本质上准确的测量能够通往无法简单的校准数据的路径:读取QR码,确认探针号码和测量。不需要参考样本,也不需要。所有参数都是已知的,没有通过“重新校准”隐藏的。力曲线被安装的测量在已知和受控的预紧力上进行,甚至在分析中自动测量并考虑了粘附的效果。消除对参考样本的需求不仅使过程更快,更方便,还可以避免限制和尖端污染的危险。

解决与聚合物上AFM最高分辨率的最小纳米级域

随着Peakforce QNM-HAFastForce量,将AFM-NDMA集成到miroview中,以全面表征最小的纳米级域。正如数百种出版物所强调的那样,Peakforce QNM提供了有关聚合物的最高分辨率。PeakForce QNM图像已解决聚合物中的分子结构,甚至在有机晶体,空气中,样品模量,粘附和其他特性的图像中的各个分子缺陷。

AFM-NDMA的添加以两种方式补充了此信息。首先,通过提供存储模量,损失模量,损失切线以及其他15种纳米力学数据类型的其他图,AFM-NDMA大大扩展了可用的可用属性映射,以识别感兴趣的域。其次,AFM-NDMA允许进行多频点测量,跨越整个0.1Hz至20kHz频率范围,从而提供了目标纳米级域的全面粘弹性表征。

第一次,基于AFM的聚合物主曲线匹配散装结果

AFM-NDMAresults match bulk DMA – not just at one frequency but over the entire rheological frequency and temperature range. The accuracy of the data allows for complete viscoelastic analysis of the nanoscale domain, including construction of a time-temperature superposition (or master curve), frequency dependence of transition temperatures, and analysis for activation energy.

AFM-NDMA是准确的。在此处显示的示例中,为氟化乙烯(FEP)生成了主曲线,跨越25个数量级。所得激活能量与1%以内的大量测量相匹配。AFM-NDMA是一个完整的解决方案。其软件包括创建主曲线以及WLF和ARRHENIUS分析的能力。使用AFM-NDMA,AFM首次可以真正量化纳米级粘弹性。

发现常规AFM的纳米力学效应错过了

AFM-NDMA揭示并量化了热塑性PC-ABS中温度的局部粘弹性特性的急剧变化。

异质样品显示出剧烈的粘弹性效应,因为一个成分交叉TG,影响界面处的负载转移。AFM-NDMA不仅揭示了这些效果,而且还允许第一次量化它们,回答上述问题:纳米级阶段与大量有何不同?什么是界面附近或相间中的粘弹性特性?这如何影响负载转移,作为温度的函数?

AFM-NDMA在以下Bruker AFMS中出现: