icspi 原子力显微镜
icspi 生产的 nGauge 便携式原子力显微镜 (AFM) 是一款台式科学仪器，可以轻松获取纳米级形貌数据并揭示重要见解。
Akasel 是一家丹麦公司，专门从事金相学高质量耗材的研发、生产和分销，以及金相学最佳制备方法的研究。
Akasel 公司的研发工程师 Irma 向我们介绍了 Akasel 公司和金相学行业，以及在新冠疫情封锁期间，她曾经在家使用 nGauge 原子力显微镜继续开展工作，以及她的团队如何从 AFM 数据中获得价值——不仅在研发中，在质量保证甚至市场营销方面也同样受益！
Q：Akasel 是做什么的？
Akasel 开发用于金相学和材料学的耗材，包括研磨和抛光，以获得适合表征样品的平滑表面光洁度。
Akasel开发的产品包括切割轮、镶嵌树脂、研磨碟和砂纸、金刚石悬浮液、抛光布以及润滑剂，这些产品用于制备金属材料（用于金相分析）以及光学行业中的陶瓷和玻璃材料（用于材料学分析）。
Q.Akasel的客户是谁？他们为什么要进行金相/材料分析？
Akasel 的客户来自广泛的行业，例如钢铁生产企业，以及汽车、航空航天或电子行业的公司。他们使用金相学来检查产品质量，有时也用于失效分析。通过金相分析，你可以观察材料的结构：先进行腐蚀处理，然后就可以看到晶粒及其对材料强度的影响——比如晶粒是大还是小。
Q.Akasel 的研发工程师主要职责是什么？
研发工程师主要任务是开发 Akasel 悬浮液以及耗材，例如抛光布、磨料砂纸和金刚石磨盘。在研发过程中，工程师需要考虑的问题包括：这个磨盘的组成是什么、颗粒尺寸会产生怎样的划痕模式、它是否适用于多种材料等，这些问题通常需要通过大量实验来验证和回答。
Q.为何使用原子力显微镜？
在开发金刚石悬浮液时，不同颗粒尺寸的金刚石产生的划痕模式是评估悬浮液效果的重要因素，同时也能反映悬浮液中润滑系统的性能。
这就是使用 AFM 的原因：主要是观察划痕的形态以及划痕的深度。在抛光的最后阶段，理想情况下希望没有划痕，但实际上总会存在一定的划痕，我们希望了解这些划痕有多深。划痕越浅，效果越好。AFM 数据还可以帮助了解悬浮液的润滑效果如何。
用含 9 微米多晶金刚石的 Akasel 悬浮液抛光的钢样品的 AFM 形貌图像。数据由 nGauge AFM 收集
Q.金相学通常使用哪些工具？
光学显微镜可以给你一个初步的观察，但有时会产生误导，因为它是利用反射光成像，你无法知道划痕的深度。
使用光学显微镜拍摄的钢样品划痕图像，该样品使用含 9 微米多晶金刚石的悬浮液抛光。比例尺为 50 微米
Q.AFM 能为 Akasel 带来什么价值？
使用 AFM 可以生成表面的三维轮廓，可以得到划痕的深度的数值测量，而不仅仅是根据图片做一个大致判断。最终获得的是数值化的数据，而不仅仅是直观印象。
原子力显微镜 3D 图像
AFM 数据对于理解产品的性能非常有用。例如，我们通常会通过用不同样品材料进行抛光来测试抛光布。然后在光学显微镜下观察划痕模式并对结果进行表征。
现在有了 AFM，我们可以得到数值化的测量结果。这样我们可以进一步理解，例如，如果加入更多的成分 A 或更多的成分 B，会得到怎样的划痕深度。这对我们配制悬浮液非常有帮助。
使用 nGauge AFM 对钢表面进行扫描，左上方显示了所选的线轮廓
线轮廓显示划痕深度达数百纳米
Q.原子力显微镜数据在其他方面还有帮助吗？
我们也可以向客户展示数值数据和划痕模式。在我们的产品标签上，我们说明使用的是 3 微米金刚石，而不是 4–5 微米的金刚石。AFM 数据还可以让我们了解金刚石供应商是否提供了符合规格的颗粒。
向客户展示我们在产品开发上非常认真也很有价值，我们会用纳米级的方法观察产品表面。三维呈现也很直观，因为你可以看到表面，而不仅仅是二维图片。我可以看到所有的凸起和划痕，并对划痕的深度进行数值化测量。
Q.AFM 数据有没有给你带来惊喜？
现在我真正参与产品开发时，我发现这不仅仅是制作金刚石悬浮液、研磨和抛光样品那么简单，其背后还有科学原理。当你理解了获取数据、提取和处理数据的难度，就会对工作有全新的视角。
例如，看一面镜子时，你会觉得它完美光亮，但你可能不会想到实际表面其实存在微小的凸起和划痕。AFM 让我学会欣赏这些微小的细节——几乎是“微观世界的美”。
Q.在家使用 nGauge AFM 是怎样的体验？
COVID-19 封锁期间封锁开始时，我觉得这台设备体积合适，可以带回家，在餐桌上进行研究。由于设备安装简单且便于携带，我需要腾出餐桌时，可以轻松收起来。它不需要专门的空间，非常适合我公寓有限的空间。
封锁并没有阻止我继续实验。我可以分析图像，了解产品性能，并把图像发送给同事用于市场宣传。操作设备不需要到办公室，非常方便。
