【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米多孔材料的表征方法,尤其涉及一种结合了扫描云纹技术和 灰度共生矩阵处理方法的纳米多孔材料表征方法。
技术介绍
纳米多孔材料是指材料表面和内部具有直径介于几纳米到几百纳米大小之间的 任意形状孔洞,且各个孔洞间彼此不连通的材料。纳米多孔材料作为一种新型材料,在光电 转换、化学催化、气体过滤等方面具有重要的潜在应用价值。随着微制造技术的不断成熟, 研究人员已经可以制备具有预期特征参数的纳米多孔材料,为纳米多孔材料的进一步研究 提供了技术保证。要实现纳米多孔材料的广泛应用,首先要发展有针对性的先进纳米表征 技术以进行精确、高效的测量。目前,对纳米多孔材料的测量主要依靠高分辨率显微镜的直 接观测。由于被观测的对象尺度在纳米或微米量级,因此,通常需要在极高的放大倍数下, 对由纳米多孔材料制成的被测试样进行小区域观测。 上述测量方法的缺点在于,当测量面积较大的纳米多孔材料被测试样时,需要将 试样划分成几百个甚至几万个小区域后分别对每个区域进行测量,并且对测量结果进行图 像拼接等后处理从而得到整个试样的表征参数,其中,最重要的两个表征参数是纳米多孔 材料的结构主周期和结构主方向。用现有方法来测量纳米多孔材料的效率非常之低,实际 上,现有方法在实践中无法测量面积较大的纳米多孔材料。 Dally J. W?等在其论文 Electron beam moir6. Experimental Mechanics 中提 出了一种扫描云纹法,该方法通过扫描电子显微镜的扫描线与试样表面周期性结构的叠 加产生云纹条纹,云纹条纹图携带 ...
【技术保护点】
一种用于表征纳米多孔材料的结构主周期和结构主方向的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:a).将待测纳米多孔材料加工成厚度为0.1~0.3mm的矩形薄膜试样并将该试样置于扫描电镜的样品台上,调节扫描电镜的放大倍数和工作距离,以得到所述纳米多孔材料的云纹条纹,记录所述扫描电镜的放大倍数并拍摄所述云纹条纹图像;b).确定所述云纹条纹图像的灰度共生矩阵;c).根据所述扫描电镜的放大倍数,确定所述扫描电镜的扫描线周期;d).将扫描电镜的扫描参数设置成:搜索区间为[1,z],搜索角度分别为0°、45°、90°和135°,搜索初始值设为1像素,分别在0°、45°、90°和135°这4个方向上以搜索初始值1个像素为搜索起点,以1个像素为单次增量逐渐增加,直至搜索位移达到z像素,停止搜索;e).根据下述公式计算所述灰度共生矩阵的对比度F1,F1=1-Σn=0N-1n2{ΣiNΣjN|i-j|=n|g(i,j)}]]>其中,g(i,j)是所述的灰度共生矩阵中第i行、第j列的元素,N是所述的灰度共生矩阵的阶数;根据下述公式计算所述灰度共生矩阵的相关性F2,F2=&Sig ...
【技术特征摘要】
1. 一种用于表征纳米多孔材料的结构主周期和结构主方向的方法,其特征在于,该方 法包括以下步骤: a) .将待测纳米多孔材料加工成厚度为0. 1?0. 3mm的矩形薄膜试样并将该试样置于 扫描电镜的样品台上,调节扫描电镜的放大倍数和工作距离,以得到所述纳米多孔材料的 云纹条纹,记录所述扫描电镜的放大倍数并拍摄所述云纹条纹图像; b) .确定所述云纹条纹图像的灰度共生矩阵; c) .根据所述扫描电镜的放大倍数,确定所述扫描电镜的扫描线周期; d) .将扫描电镜的扫描参数设置成:搜索区间为[1,z],搜索角度分别为0°、45°、 90°和135°,搜索初始值设为1像素,分别在0°、45°、90°和135°这4个方向上以搜索 初始值1个像素为搜索起点,以1个像素为单次增量逐渐增加,直至搜索位移达到z像素, 停止搜索; e) .根据下述公式计算所述灰度共生矩阵的对比度F1,其中,g(i,j)是所述的灰度共生矩阵中...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢惠民,刘战伟,李传崴,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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