刘 莎， 辜其隆， 代祖洋， 金永中

(1.四川轻化工大学材料科学与工程学院, 四川 自贡 643000;材料腐蚀与防护四川省重点实验室， 四川 自贡 643000)

引 言

作为一种重要的化工材料，炭黑是含碳物质 (煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得到的产物，广泛应用于人类生产生活的多个领域。炭黑是橡胶工业的第二大原料，约90%的炭黑产品应用于橡胶工业，其中约67%用于汽车轮胎，22%用于其他橡胶制品[1-2]。炭黑在橡胶中的分散性历来是科研人员研究的重点，炭黑在橡胶中的分散性直接影响着炭黑对橡胶的补强性能，从宏观意义而言，炭黑的分散性能越好，炭黑对橡胶补强性能也越好，橡胶的各项物理机械性能也就越好[3]。

填料在橡胶中的分散性影响着橡胶复合材料的各项性能，而填料的分散性与填料的粒径和结构[4-5]有关。炭黑团聚会导致应力集中，对橡胶使用性能产生严重影响，但是常规的分散性指标表征的是炭黑是否出现聚集体粉团，混炼是否充分，并不能反映出炭黑在橡胶中聚集体的间距等微观信息[6-7]。

原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)由C.Gerber和G. Binning共同发明于1986年，是扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope, SPM)家族中的一种[8]，通过探针与被测样品间微小的相互作用力(原子与原子之间的范德华力)来得到样品的表面形貌等信息，具有灵敏度高、导电性好等特点。原子力显微镜相图通过扫描样品能得到不同样品的相位差，根据相位差能展示出不同相之间的分布情况，进而能表征一些掺杂物在基体中的分散情况[9-10]。……