原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)，是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。 原子力显微镜主要由带针尖的微悬臂，微悬臂运动检测装置，监控其运动的反馈回路，使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件，计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测，当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时，检测该斥力可获得表面原子级分辨图像，一般情况下分辨率也在纳米级水平。AFM 测量对样品无特殊要求，可测量固体表面、吸附体系等。

项目简介 原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)，是一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。原子力显微镜主要由带针尖的微悬臂，微悬臂运动检测装置，监控其运动的反馈回路，使样品进行扫描的压电陶瓷扫描器件，计算机控制的图像采集、显示及处理系统组成。微悬臂运动可用如隧道电流检测等电学方法或光束偏转法、干涉法等光学方法检测，当针尖与样品充分接近相互之间存在短程相互斥力时，检测该斥力可获得表面原子级分辨图像，一般情况下分辨率也在纳米级水平。AFM 测量对样品无特殊要求，可测量固体表面、吸附体系等。a 传统的商业CAFM 针尖图  b 覆盖有石墨烯层的CAFM 针尖应用范围原子力显微镜(AFM) 在许多基础研究领域中得到广泛使用，是超微观察工具，特别是对于不具有导电性的生物样品和有机材料等，AFM 同样可以提供较高分辨率的表面形貌图像。同时，AFM 还具有操纵和改造原子、分子世界的手段。原子力显微镜为了避免加宽效应，一般通过电子束加工针尖使其曲率半径达到几个纳米，来提高图像的分辨率和准确度。但仍然存在着一些局限性，例如：针尖性质的变化很大，获得高分辨率的图像变得很难。另外，针尖扫描时的磨损对分辨率也有影响。AFM 能获得原子分辨率，主要是因为在其针尖的表面存在着原子级的突起，构成了与样品的实际接触。但是这些突起的尺寸形状和化学组成是未知的，而且在实验中经常发生改变，因此获得可信赖的针尖是成像过程中获得高分辨率的关键。不同的针尖适用于AFM 不同的应用领域。导电原子力显微镜（CAFM）采用固体金属作AFM 的针尖，对材料进行纳米尺度的电学表征依然存在着同样的困扰。 项目阶段北京大学工学院研究团队利用单层石墨烯包覆CAFM 金属针尖，发现石墨烯包覆的针尖保留了包覆前针尖的形状，并且包覆的针尖能承受非常高的电流和摩擦力。新型针尖具有稳定、耐磨、寿命长、图像失真度低等优点，很好的解决了现有AFM 针尖中存在的问题，提高了AFM 的仪器性能。知识产权该项研究已经申请了欧洲专利，纳米技术设备领域的诸多公司表现出了对该项研究成果的强烈兴趣。合作方式 技术转让、合作开发、技术入股。

改进铝型材时效处理工艺，铝合金的断后伸长率比普通时效工艺下变大（约15%），减小后期铝合金弯管过程中出现裂纹或者断裂的概率，也避免了工艺造成铝合金管材容易刮擦划伤的质量问题；通过铝合金成形CAE技术，选择合理工艺参数，提高铝合金成形质量；采用等温挤出技术改善材料强度和塑性。

柴油机由于具有低油耗、低二氧化碳排放、动力性好和可靠性高等优点，柴油机以 其良好的经济性和动力性，广泛地应用于交通运输、农业机械和工程机械等领域。但是， 柴油机的颗粒排放却给人类和地球环境带来日益严重的污染问题。在我国，柴油车颗粒 排放是影响城市空气质量的重要污染物。日益严格的汽车排放法规要求其颗粒排放逐渐 降低，但从技术层面上看，单靠柴油机的机内措施来改善颗粒排放会趋于极限，必须对 柴油机排气颗粒采取机外后处理技术措施，才能满足未来严格排放法规的要求。 本技术装置通过对柴油机排出的黑烟颗粒进行净化处理，使柴油机的黑烟颗粒排放 显著降低，同时也可以降低排气中的未燃碳氢和一氧化碳，以减少柴油机废气对大气环 境的污染和人体的危害。本装置具有良好的耐高温和耐机械冲击性能，对工作环境适应 能力强，是降低柴油机排气污染的有效手段。 

微弧复合处理（MCC）技术将不需前处理的微弧氧化与静态防护性能优异的有机物涂装技术相结合，在铝、镁合金表面制备具有高性能、多用途的陶瓷有机复合涂层，性能明显优于单一微弧氧化或传统涂装工艺。围绕该技术，项目团队近年来主持国家自然科学基金、国家攻关、“863”技术及国际合作重点项目二十余项。

微弧复合处理技术原理：微弧氧化陶瓷层的多孔结构, 易与多种材料结合形成复合膜层，提供多元化的功能，展现出陶瓷层作为“过渡处理层”的优越性。微弧复合处理工艺优点（以微弧电泳为例）：微弧-电泳工艺相对于传统电泳工艺处理工序减少了6道，缩短处理周期，并避免大量废水的排放。主要指标：复合膜层附着力好、耐蚀性优异、满足产品颜色需求等。应用状况：研究团队目前有涉及材料学、自动控制和电力电子专业的研究人员组建了专门的研究基地，已完成微弧氧化设备与

该成果获教育部科技进步二等奖。该成果构建出高效稳定的快腐菌剂 PC1，该菌剂对难分解的木质纤维素类物质具有良好降解效率。该菌剂为复合菌剂，由具有良好协同作用的多种微生物复合而成。研究表明， PC1 对畜禽粪便、秸秆等天然的有机固体废弃物具有良好的降解效果（图片 1）。根据 PC1 生物学特性，研发出快速降解畜禽粪便、秸秆、枯枝落叶、橱余垃圾等有机固体废弃物的成套技术。

金属表面处理的研发、生产