原子力顯微鏡為掃描探針顯微鏡家族的一員，具有納米級的分辨能力，其操作容易簡便，是目前研究納米科技和材料分析的最重要的工具之一。原子力顯微鏡是利用探針和樣品間原子作用力的關(guān)系來得知樣品的表面形貌。至今，原子力顯微鏡已發(fā)展出許多分析功能，原子力顯微技術(shù)已經(jīng)是當(dāng)今科學(xué)研究中不可缺少的重要分析儀器。

利用原子力顯微鏡可以對金屬表面和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行測試，原子力顯微鏡已經(jīng)在金屬材料研究中顯示出了重要的作用。

原子力顯微鏡（ AFM ）對于繪制材料表面的三維形貌可以達(dá)到納米級的分辨率。這種有效的技術(shù)把材料研究人員帶進(jìn)了新的視界，使研究者們對材料微觀結(jié)構(gòu)和微觀缺陷的多樣化研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段。我們可以利用原子力顯微鏡對金屬試樣做快速而簡易的測試，所生成的量子級的圖像一般處于低于毫米以至納米級的范圍。可靠的微觀參數(shù)測量對于新型合金的發(fā)展和工業(yè)產(chǎn)品加工過程中的質(zhì)量控制的影響性是非常大的。原子力顯微鏡的測試環(huán)境較為寬松，無需真空作業(yè)，甚至在液體中比如在被稀釋的酸中也可以進(jìn)行測試。其應(yīng)用說明描述了原子力顯微鏡可以對試樣的表面形態(tài)，原位的裂紋擴(kuò)展以及標(biāo)準(zhǔn)試樣的塑性形變作以表征，而這些功能是一些其他測量技術(shù)難以達(dá)到的。在金屬微觀組織中，金屬在一定尺寸內(nèi)保持其特定的規(guī)律性。因此，不同的顯微技術(shù)譬如光學(xué)顯微鏡，掃描電子顯微鏡（ SEM），甚至高分辨率的的透射電子顯微鏡（ TEM ）被試用作為觀測這種微觀結(jié)構(gòu)的工具。原子力顯微鏡（ AFM ）的誕生使之進(jìn)入一個(gè)新階段，它是這些技術(shù)中非常有用的應(yīng)用檢測工具。它的測量范圍可以從 100 微米直到幾個(gè)納米內(nèi)進(jìn)行掃描，和透射電子顯微鏡（TEM ）一樣，原子力顯微鏡有很大的放大倍率。在一些檢測中，甚至超越透射電子顯微鏡。以下圖 1 四幅圖是在不同范圍所測的 AFM 圖片，圖中分別為含 γ碳酸鋇的超耐熱鎳合金，馬氏體，鐵鉻單晶合金，巖層結(jié)構(gòu)的鋼。此外圖能涉及到鐵鉻單晶合金的氧化情況。可以看出 20nm 粒徑的氧原子通過臺階自發(fā)地進(jìn)行生長。這里，鉻原子在臺階表面進(jìn)行積聚并在臺階上發(fā)生氧化行為。

以下是我司原子力顯微鏡測樣金屬斷面樣品報(bào)告：