1GB/TXXXXX—XXXX納米技術(shù)石墨烯粉體檢測(cè)指南本文件規(guī)定了石墨烯粉體檢測(cè)的技術(shù)要求、檢測(cè)流程和取樣原則，以及拉曼光譜儀、X射線衍射儀、原子力顯微鏡及透射電鏡四種檢測(cè)方法的具體步驟、數(shù)據(jù)分析等。本文件適用于石墨烯粉體。石墨烯漿料可參照本文件執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2828.1—2012計(jì)數(shù)抽樣檢驗(yàn)程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗(yàn)抽樣計(jì)劃GB/T30544.13—2018納米科技術(shù)語(yǔ)第13部分：石墨烯及相關(guān)二維材料GB/T36063納米技術(shù)用于拉曼光譜校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)拉曼頻移曲線GB/T40066納米技術(shù)氧化石墨烯厚度測(cè)量原子力顯微鏡法T/CGIA001—2018石墨烯材料術(shù)語(yǔ)和代號(hào)JJG629多晶X射線衍射儀3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T30544.13—2018、T/CGIA001—2018界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1石墨烯graphene石墨烯層graphenelayer單層石墨烯single-layergraphene;monolayergraphene由一個(gè)碳原子與周圍三個(gè)近鄰碳原子結(jié)合形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的碳原子單層。注2：由于石墨烯僅有一層，因此通常被稱為單層石墨烯。石墨烯縮寫(xiě)為1LG，以便區(qū)別3.2石墨烯相關(guān)二維材料graphene-related2Dmaterial；GR2M石墨烯材料由石墨烯單獨(dú)或緊密堆垛而成、層數(shù)不超過(guò)10層的二維材料及其衍生物。注1：石墨烯材料包括單層石墨烯、雙層石墨烯、少層石墨烯。注2：石墨烯材料的存在形態(tài)有：薄膜、粉體、漿料和三維構(gòu)造體。3.3石墨烯粉體graphene-relatedpowders粉體形式的石墨烯相關(guān)二維材料。2GB/TXXXXX—XXXX4概要石墨烯粉體包括石墨烯、氧化石墨烯、還原氧化石墨烯等少層數(shù)石墨烯材料。石墨烯粉體具有典型的碳原子sp2雜化的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，類石墨的晶體結(jié)構(gòu)，原子級(jí)的厚度等特征，需要采用認(rèn)可度高、適用性廣的拉曼光譜儀、X射線衍射儀、原子力顯微鏡及透射電鏡四種技術(shù)，分別從化學(xué)結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、層數(shù)等方面進(jìn)行檢測(cè)。5技術(shù)要求石墨烯粉體檢測(cè)的技術(shù)要求見(jiàn)表1。表1石墨烯粉體檢測(cè)的技術(shù)要求12D峰(2700±30)cm234注1：對(duì)部分氧化石墨烯，拉曼光譜的2D峰較弱。注2：部分氧化石墨烯、還原氧化石墨烯樣品高分辨晶格圖像6檢測(cè)流程6.1石墨烯粉體檢測(cè)流程見(jiàn)圖1。6.2首先根據(jù)8.1采用拉曼光譜對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果與表1中拉曼光譜的技術(shù)要求進(jìn)行符合性判斷。如果符合，得到判斷結(jié)果：被測(cè)樣品具有sp2雜化、C=C結(jié)構(gòu)的碳材料，進(jìn)入下一步X射線衍射的檢測(cè)；否則判斷被測(cè)樣品不是石墨烯粉體，無(wú)需進(jìn)入下一步X射線衍射的檢測(cè)。6.3在6.2符合的基礎(chǔ)上根據(jù)8.2進(jìn)行X射線衍射檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果與表1中X射線衍射的技術(shù)要求進(jìn)行符合性判斷。如果符合，得到判斷結(jié)果：被測(cè)樣品具有石墨類晶體結(jié)構(gòu)，進(jìn)入下一步原子力顯微鏡的檢測(cè)；否則判斷被測(cè)樣品不是石墨烯粉體，無(wú)需進(jìn)入下一步原子力顯微鏡的檢測(cè)。6.4在6.3符合的基礎(chǔ)上根據(jù)8.3進(jìn)行原子力顯微鏡檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果與表1中原子力顯微鏡的技術(shù)要求進(jìn)行符合性判斷。如果符合，得到判斷結(jié)果：被測(cè)樣品具有石墨烯基結(jié)構(gòu)可能性不小于50%，進(jìn)入下一步透射電鏡的檢測(cè)；否則判斷被測(cè)樣品不是石墨烯粉體，無(wú)需進(jìn)入下一步透射電鏡的檢測(cè)。6.5在6.4符合的基礎(chǔ)上根據(jù)8.4進(jìn)行透射電鏡檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果與表1中透射電鏡的技術(shù)要求進(jìn)行符合性判斷。如果符合，得到判斷結(jié)果：被測(cè)樣品符合石墨烯粉體的技術(shù)要求。GB/TXXXXX—XXXX3圖1石墨烯粉體材料檢測(cè)流程7取樣方式參照GB/T2828.1-2012，每種檢測(cè)項(xiàng)目的取樣方式見(jiàn)表2。表2四種檢測(cè)技術(shù)的取樣方式送樣三等分，每一部分取中間樣品，每一個(gè)樣品任8檢測(cè)方法8.1拉曼光譜法本部分的檢測(cè)結(jié)果支持5技術(shù)要求和6.2的分析判斷。8.1.1儀器校準(zhǔn)選擇拉曼頻移范圍涵蓋(100～3100)cm-1的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，依據(jù)GB/T36063，采取與8.1.3類似的檢測(cè)條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，得到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)譜圖Sc。通過(guò)洛倫茲或高斯擬合確定特征峰的拉曼頻移。以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值作為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量值作為縱坐標(biāo)，作圖并進(jìn)行線性擬合，得到校準(zhǔn)曲線Lc。8.1.2樣品制備樣品鋪陳到基底上，用干凈的小勺或載玻片輕壓樣品使樣品鋪平。宜使用Si、玻璃、石英等基底。8.1.3檢測(cè)參數(shù)選擇宜使用450nm～650nm的激發(fā)波長(zhǎng)，如488nm、514nm、532nm或633nm。通過(guò)更換衰減片來(lái)調(diào)節(jié)入射到樣品上的激光功率，激光功率宜小于5mW。設(shè)定樣品總積分時(shí)間不GB/TXXXXX—XXXX4大于60s。掃描范圍(100～3100)cm-1。8.1.4圖譜及數(shù)據(jù)處理通過(guò)洛倫茲或高斯擬合確定拉曼光譜特征峰拉曼頻移的測(cè)量值。通過(guò)校準(zhǔn)曲線Lc計(jì)算得到石墨烯材料拉曼頻移的校準(zhǔn)值。注：部分拉曼分析軟件有自動(dòng)尋峰功能，其原理基于洛倫茲或高斯擬合，8.1.5不確定度來(lái)源分析包括校準(zhǔn)曲線引入的不確定度uplot、測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度ur和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度uRM，具體評(píng)定方法見(jiàn)附錄B的B.1。8.2X射線衍射法本部分的檢測(cè)結(jié)果支持5技術(shù)要求和6.3的分析判斷。8.2.1儀器校準(zhǔn)儀器在使用前需確認(rèn)已按照J(rèn)JG629進(jìn)行了校準(zhǔn)，且在有效期內(nèi)。8.2.2樣品制備將石墨烯粉末試樣置于載樣片凹槽中壓平壓實(shí)至樣品表面與載樣片表面在同一平面內(nèi)。排除玻璃載樣片的影響。8.2.3檢測(cè)參數(shù)的選擇使用的管電壓和管電流不應(yīng)超過(guò)所使用的X射線管所規(guī)定的最大管電壓和管電流，部分儀器以最大使用功率表示。選用合適的狹縫寬度，使整個(gè)測(cè)量過(guò)程中X射線盡量完全打在樣品測(cè)量面內(nèi)。發(fā)散狹縫的大小應(yīng)滿足通過(guò)公式（1）計(jì)算得到的樣品表面受照區(qū)寬度不大于樣品框的裝樣窗孔寬度。防散射狹縫一般使用與發(fā)散狹縫一致的狹縫大小。L=αR/sinθ…………（1）式中：L—樣品表面受照區(qū)寬度，mm；α—發(fā)散狹縫角度，°;R—測(cè)角儀半徑，mm；θ—布拉格角，°。采譜范圍為5°~60°,采譜模式為連續(xù)掃描或?qū)崟r(shí)采譜。采譜速度為(4°~8°)/min，或采譜時(shí)長(zhǎng)為8.2.4數(shù)據(jù)處理對(duì)獲得的每幅圖譜用11個(gè)點(diǎn)平滑一次。在熒光峰等導(dǎo)致基線不水平時(shí)需要作背景扣除。標(biāo)記衍射峰角度2θ、強(qiáng)度、半峰寬等數(shù)據(jù)。通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)得到的校準(zhǔn)曲線來(lái)校準(zhǔn)衍射峰角度，通過(guò)布拉格GB/TXXXXX—XXXX5方程（式（1計(jì)算晶面間距d(hkl)值。測(cè)量結(jié)果平均值為最終結(jié)果。8.2.5不確定度來(lái)源分析包括儀器校準(zhǔn)引入的不確定度和測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度。具體評(píng)定方法見(jiàn)附錄B的B.2。8.3原子力顯微鏡本部分的檢測(cè)結(jié)果支持5技術(shù)要求和6.3的分析判斷。8.3.1儀器校準(zhǔn)參照GB/T27760對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。8.3.2樣品制備將石墨烯材料分散到去離子水中，超聲混勻后稀釋。可二次稀釋。將溶液滴涂在新鮮裂解的云母片上，室溫陰干。注2：確保所制備的樣品能獨(dú)立分散，片層之間無(wú)8.2.3檢測(cè)參數(shù)的選擇輕敲模式。掃描線像素大于500，如512或1024。掃描范圍一般選取10μm×10μm以內(nèi)。8.3.4數(shù)據(jù)處理參照GB∕T40066，通過(guò)光學(xué)顯微鏡選擇基底上平整且無(wú)明顯污染物的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。使用輕敲模式或智能模式成像。得到m片（m≥10）石墨烯材料圖像。使用在所測(cè)石墨烯材料的臺(tái)階處不同位置劃取n≥3條水平輪廓線。在劃取輪廓線時(shí)盡量選取邊界明顯位置，保證輪廓線在臺(tái)階兩側(cè)部分分別位于基底上和樣品上。利用軟件分析功能將每一條劃取的臺(tái)階兩側(cè)（基底和樣品）的高度數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)換為高度概率分布直方圖。最后利用高斯擬合得到基底與樣品的高度概率分布的最大值，差減法計(jì)算出所測(cè)石墨烯材料的厚度值，厚度值測(cè)量方法參見(jiàn)圖2。計(jì)算m片石墨烯材料n條輪廓線所測(cè)的厚度平均值和厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差。（a）氧化石墨烯片層的AFM圖像，其中白色直線是在氧化石墨烯片層上劃取的輪廓線b）a圖中劃取的輪廓線所對(duì)應(yīng)的高度數(shù)據(jù)，臺(tái)階兩側(cè)框中包含的高度數(shù)據(jù)將進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析處理c）b圖框中包含的高度數(shù)據(jù)的概率分布直方圖，其中黑色直方圖代表氧化石墨烯片層高度概率分布情況，藍(lán)色直方圖代表基底高度概率分布情況，紅色線是根據(jù)圖中公式得到的高斯擬合線；xu，xd分別是氧化石墨烯片層材料和基底經(jīng)高斯擬合所得到的高度概率分布的最大值，二者差值即為樣品厚度值GB/TXXXXX—XXXX6圖2石墨烯厚度測(cè)量示意圖8.2.5不確定度來(lái)源分析包括儀器校準(zhǔn)、測(cè)量重復(fù)性、樣品均勻性引入的不確定度。具體評(píng)定方法見(jiàn)附錄B的B.3。8.4透射電鏡本部分的檢測(cè)結(jié)果支持5技術(shù)要求和6.3的分析判斷。8.4.1儀器校準(zhǔn)采用高、中低放大倍數(shù)及污染率標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。8.4.2樣品前處理分散及稀釋；二次分散；超薄碳膜被測(cè)樣品制備；樣品干燥。樣品制備過(guò)程中，應(yīng)保持環(huán)境及用具清潔，避免出現(xiàn)污染物。8.4.3檢測(cè)位置選擇把整個(gè)微柵碳膜分為四個(gè)區(qū)。低放大倍率下，依次在四個(gè)區(qū)中移動(dòng)樣品桿的X軸和Y軸，先使用Z軸機(jī)械聚焦，然后使用磁透鏡磁場(chǎng)聚焦，在稍欠焦條件下（參考儀器廠家給出的參考值）觀察、選擇檢測(cè)位置，如圖3所示。每個(gè)區(qū)選擇至少3個(gè)有石墨烯材料的檢測(cè)位置，且任意兩個(gè)檢測(cè)位置之間的距離應(yīng)大于0.2mm。圖3石墨烯材料檢測(cè)位置的選擇8.4.4拍攝明場(chǎng)像和高分辨晶格像8.4.4.1明場(chǎng)像在選擇的檢測(cè)位置，切換成選區(qū)電子衍射模式，選擇合適的物鏡光闌套住透射束，然后切換到明場(chǎng)像模式，調(diào)節(jié)照明亮度并聚焦，使圖像亮度適中，襯度最佳，又不會(huì)使熒光屏和相機(jī)過(guò)度曝光；選擇合適的放大倍率，使待測(cè)區(qū)占整個(gè)圖像的三分之二左右，圖像像素設(shè)置為相機(jī)最大像素，曝光時(shí)間的選擇范圍為0.5s～1s。拍攝不同位置的明場(chǎng)像并存儲(chǔ)圖像。8.4.4.2高分辨晶格像明場(chǎng)像模式下，拔出所有光闌，把放大倍率調(diào)到50萬(wàn)倍左右，調(diào)節(jié)電子束的傾斜度，調(diào)節(jié)照明亮度和聚焦，圖像像素設(shè)置為相機(jī)最大像素，曝光時(shí)間的選擇范圍為0.1s～0.5s。拍攝不同位置的高分辨晶格像并存儲(chǔ)圖像，要求所有圖像的放大倍率相同、像素相同、曝光時(shí)間相同。8.4.5層數(shù)石墨烯材料的高分辨晶格像中，晶格條紋是電子被石墨烯層衍射而產(chǎn)生的亮線暗線交替排列的平行GB/TXXXXX—XXXX7線，一條暗線對(duì)應(yīng)一層石墨烯，通過(guò)人眼視覺(jué)計(jì)數(shù)晶格條紋中的暗線數(shù)量，該數(shù)量即為石墨烯的層數(shù)L。8.4.6層間距計(jì)算從高分辨晶格像中選擇平行度好、襯度清晰的晶格條紋區(qū)域，使用ImageJ（或GatanDigitalMicrograph）軟件生成條紋垂直方向的灰度值譜圖，從譜圖中選取兩個(gè)邊緣強(qiáng)度峰之間的所有強(qiáng)度峰，人眼視覺(jué)計(jì)數(shù)為N，使用上述軟件的尺寸測(cè)量功能，測(cè)量N個(gè)強(qiáng)度峰（N-1個(gè)石墨烯層間距）的總寬度W，計(jì)算相鄰強(qiáng)度峰之間的平均間距，即石墨烯的平均層間距dg，見(jiàn)公式（2）。=W/（N-1）……………（2）式中：dg—石墨烯的平均層間距，單位為納米（nm）；W—N個(gè)強(qiáng)度峰（N-1個(gè)石墨烯層間距）的總寬度，單位為納米（nm）。8.4.7不確定度評(píng)定包括儀器校準(zhǔn)、測(cè)量重復(fù)性、樣品均勻性引入的不確定度。9檢測(cè)報(bào)告檢測(cè)報(bào)告包括但不僅限于以下信息：a)檢測(cè)人員、日期；b)樣品來(lái)源；c)樣本的詳細(xì)描述，包括廠家、樣品編號(hào)、生產(chǎn)批號(hào)、樣品形態(tài)；d)檢測(cè)依據(jù)；e)檢測(cè)儀器的名稱、型號(hào)；f)檢測(cè)數(shù)據(jù)；g)結(jié)論。GB/TXXXXX—XXXX8附錄A（資料性）石墨烯粉體檢測(cè)示例A.1拉曼光譜A.1.1拉曼光譜儀校準(zhǔn)選用GBW13652萘拉曼頻移標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，依據(jù)GB/T36063，在(100-3100)cm-1范圍內(nèi)進(jìn)行拉曼頻移線性校準(zhǔn)。以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值作為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量值作為縱坐標(biāo)，作圖并進(jìn)行線性擬合，作圖結(jié)果如圖A.1所示。圖A.1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)拉曼頻移校準(zhǔn)曲線線性擬合結(jié)果為：y=1.0007x+0.8853（A.1）線性相關(guān)系數(shù)r=1.000。A.1.2拉曼光譜檢測(cè)在樣品中隨機(jī)選取六個(gè)位置進(jìn)行檢測(cè)。激光激發(fā)波長(zhǎng)514.5nm，光柵密度1800g/mm，狹縫100μm，波數(shù)范圍(100-3100)cm-1，積分時(shí)間60s。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表A.1.表A.1樣品拉曼頻移測(cè)量結(jié)果A.1.3不確定度分析包括校準(zhǔn)曲線引入的不確定度uplot、測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度ur和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度uRM，具體評(píng)定方法見(jiàn)附錄B的B.1。A.1.4結(jié)果表達(dá)通過(guò)A.1.1得到的校準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)樣品D峰和G峰的拉曼頻移，將測(cè)量值作為y值代入式A.1，計(jì)算GB/TXXXXX—XXXX9得到校準(zhǔn)值。表A.2樣品拉曼頻移校準(zhǔn)值及不確定度A.2X射線衍射A.2.1X射線衍射2θ角校準(zhǔn)使用X射線衍射儀用粉末α-SiO2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，參照J(rèn)JG629對(duì)儀器的2θ角進(jìn)行校準(zhǔn)。以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值作為橫坐標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量值作為縱坐標(biāo)，作圖并進(jìn)行線性擬合，作圖結(jié)果如圖A.2所示。圖A.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)X射線衍射2θ角校準(zhǔn)曲線線性擬合結(jié)果為：y=0.99995x-0.00599（A.2）線性相關(guān)系數(shù)r=1.000。A.2.2X射線衍射2θ角檢測(cè)取樣進(jìn)行6次測(cè)量。檢測(cè)條件是發(fā)散狹縫(2/3)°、接收狹縫(2/3)°,連續(xù)掃描，采譜范圍5°檢測(cè)結(jié)果：X射線衍射2θ角平均值為25.979°,標(biāo)準(zhǔn)偏差A(yù).2.3不確定度分析包括校準(zhǔn)曲線引入的不確定度uplot、測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度ur和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度uRM，具體評(píng)定方法見(jiàn)附錄B的B.2。A.2.4結(jié)果表達(dá)通過(guò)A.2.1得到的校準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)樣品X射線衍射2θ角，將測(cè)量值作為y值代入式A.2，計(jì)算得到校準(zhǔn)值為25.986°,擴(kuò)展不確定度（k=2）為0.170°。A.3原子力顯微鏡厚度GB/TXXXXX—XXXXA.3.1原子力顯微鏡校準(zhǔn)選用GBW(E)136709鈦酸鍶單原子臺(tái)階高度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，參考GB/T27760對(duì)原子力顯微鏡高度進(jìn)行校準(zhǔn)。校正比例因子：R=Hc/Hm（A.3）式中，R—校正比例因子，無(wú)單位；Hc—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)臺(tái)階高度標(biāo)準(zhǔn)值，單位納米(nm)；Hm—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)臺(tái)階高度測(cè)量值，單位納米(nm)。GBW(E)136709標(biāo)準(zhǔn)值為0.39nm，測(cè)量值為0.40nm，因此，校正比例因子為0.975.A.3.2厚度測(cè)量稱取5mg石墨烯粉體樣品，稀釋至1000ml水中（濃度為0.005mg/ml）。取10μl上述石墨烯水溶液滴至新鮮裂解云母片上，干燥后AFM掃描檢測(cè)，最終保存10片隨機(jī)石墨烯材料圖像，每個(gè)圖像進(jìn)行3-5次檢測(cè)分析。采用輕敲模式，掃描范圍(10×10)μm，掃描速率0.8Hz。檢測(cè)結(jié)果：厚度平均值1.2nm；厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差0.1nm.A.3.3不確定度分析包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度和石墨烯樣品測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度us,rel，具體評(píng)定方法見(jiàn)附錄B的B.3。A.3.4結(jié)果表達(dá)通過(guò)A.3.1得到的校正比例因子校準(zhǔn)樣品厚度，將測(cè)量值代入式A.3，計(jì)算得到校準(zhǔn)值。厚度校準(zhǔn)值1.2nm，不確定度0.4nm（k=2）A.4透射電鏡分散及稀釋：用分析天平稱取0.002g石墨烯粉體，把粉末裝入15ml的離心管中，然后將離心管加滿無(wú)水乙醇，蓋好離心管蓋，用渦旋振蕩器振蕩10分鐘，得到初始分散液。二次分散：用滴管從初始分散液中取1ml分散液，滴入一個(gè)2ml的離心管中，然后加滿無(wú)水乙醇，蓋上管蓋，放在渦旋振蕩器上振蕩10分鐘。超薄碳膜被測(cè)樣品制備：把一個(gè)超薄碳膜載網(wǎng)放入振蕩后的離心管，保持超薄碳膜平躺于離心管的底部，讓分散液中的石墨烯材料自然沉降1小時(shí)。樣品干燥：沉降后取出超薄碳膜放入培養(yǎng)皿，再放入電熱鼓風(fēng)干燥箱45℃干燥0.5小時(shí)，然后用于透射電鏡測(cè)試。在樣品中隨機(jī)選取6個(gè)粉末顆粒進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)顆粒中選取1個(gè)區(qū)域進(jìn)行明場(chǎng)成像、選區(qū)電子衍射成像和高分辨成像，從獲得的高分辨圖像中選取5個(gè)位置測(cè)量石墨烯層厚度。實(shí)驗(yàn)參數(shù)是加速電壓200kV，放大倍數(shù)：12500×~500000×；圖像像素尺寸：1024像素×1024像素；曝光時(shí)間：0.3s。樣品的高分辨晶格像如圖A.3所示。從圖中可以看出，樣品堆疊在一起，層數(shù)在5-8層之間。GB/TXXXXX—XXXX(a)a(a)a：6層b：7層(b)a：6層b：5層圖A.3樣品高分辨晶格像A.5石墨烯粉體綜合分析檢測(cè)結(jié)果如表A.3所示。表A.3樣品檢測(cè)結(jié)果被測(cè)樣品滿足石墨烯粉體的技術(shù)要求。GB/TXXXXX—XXXX（資料性）不確定度評(píng)定示例B.1拉曼頻移的校準(zhǔn)不確定度評(píng)定示例B.1.1校準(zhǔn)方法簡(jiǎn)述及測(cè)量模型以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的拉曼測(cè)量平均值為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的頻移標(biāo)準(zhǔn)值為橫坐標(biāo)，對(duì)所得數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行線性擬合，如式(B.1)：y=a+bx(B.1)式中：y—拉曼頻移測(cè)量值，單位為每厘米(cm-1)；x—拉曼頻移標(biāo)準(zhǔn)值，單位為每厘米(cm-1)；a—擬合直線的截距，單位為每厘米(cm-1)；b—擬合直線的斜率，無(wú)量綱。將石墨烯粉體材料拉曼頻移代入式(B.1)，從而得到石墨烯粉體材料拉曼頻移的校準(zhǔn)值。B.1.2不確定度評(píng)定B.1.2.1校準(zhǔn)引入的不確定度分量?jī)x器校準(zhǔn)引入的不確定度uplot見(jiàn)式(B.2)：(B.2)其中：式中：p—待測(cè)樣品拉曼頻移的測(cè)量次數(shù)，單位為個(gè)； n—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)拉曼頻移測(cè)量的次數(shù)，單位為個(gè)； ΔVm—待測(cè)樣品拉曼頻移的測(cè)量平均值，單位為每厘米（cm-1ΔVRM—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所用頻移測(cè)量n次的平均值，單位為每厘米（cm-1Δνm,j—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)第j次測(cè)量拉曼頻移值，單位為每厘米（cm-1Δνc,j—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)第j次測(cè)量的拉曼頻移，單位為每厘米（cm-1）。計(jì)算得出，S=0.6586cm-1，Sxx=4.165*107cm-1，b=1.0007。石墨烯樣品共測(cè)量6次，故p=6。對(duì)GBW13652標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)8條譜線每條分別測(cè)量6次，故n=48。依據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算，uplot=0.29cm-1。B.1.2.2測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度石墨烯D峰6次測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差為ur=0.7cm-1，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表B.1。表B.1石墨烯D峰的測(cè)量結(jié)果（cm-1）123456B.1.2.3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度uRM見(jiàn)式(B.3)：GB/TXXXXX—XXXX(B.3)式中：uΔνRM—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)拉曼頻移的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；n—校準(zhǔn)中拉曼頻移測(cè)量的次數(shù)。所測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中，與石墨烯D峰1345cm-1最接近的是萘位于1381.3cm-1的拉曼頻移的擴(kuò)展不確定度2.2cm-1(k=2)作為uΔνRM。uRM=2.2/2/481/2=0.16cm-1。B.1.2.4合成不確定度合成不確定度uc包括校準(zhǔn)引入的不確定度和測(cè)量引入的不確定度等因素，由公式(4)計(jì)算得到：(B.4)合成不確定度按照公式B.4計(jì)算為0.8cm-1。B.1.2.5擴(kuò)展不確定度擴(kuò)展不確定度U由公式(B.5)計(jì)算得到：U=k*uc(B.5)U=1.6cm-1（k=2）。B.2X射線衍射的校準(zhǔn)不確定度評(píng)定示例B.2.1校準(zhǔn)方法簡(jiǎn)述及測(cè)量模型以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的所有晶面2θ角度測(cè)量平均值為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的所有晶面2θ角度標(biāo)準(zhǔn)值為橫坐標(biāo)，對(duì)所得數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行線性擬合，如式(B.6)：y=a+bx(B.6)式中：y—2θ角度測(cè)量值，單位為°;x—2θ角度標(biāo)準(zhǔn)值，單位為°;a—擬合直線的截距，單位為°;b—擬合直線的斜率，無(wú)量綱。將石墨烯材料的X射線衍射2θ角度測(cè)量值代入式(B.6)，從而得到石墨烯粉體材料的X射線衍射2θ角度的校準(zhǔn)值。B.2.2不確定度評(píng)定B.2.2.1校準(zhǔn)曲線引入的不確定度校準(zhǔn)曲線引入的不確定度見(jiàn)公式(B.7)。其中，式中：S：剩余標(biāo)準(zhǔn)偏差，單位為°;a：擬合直線的截距，單位為°;b：擬合直線的斜率，無(wú)量綱；p：樣品晶面測(cè)量的次數(shù)；GB/TXXXXX—XXXXn：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所有晶面測(cè)量的總次數(shù)；x0：樣品的測(cè)量平均值，單位為°;x：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量平均值，單位為°;xi：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)第i次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)值，單位為°;x：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值的平均值，單位為°;y：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)量值，單位為°。計(jì)算得出，S=0.0062，b=0.99995。石墨烯粉體樣品共測(cè)量6次，故p=6；對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)8個(gè)晶面各測(cè)1次，故n=8。依據(jù)公式（B.7）進(jìn)行計(jì)算，該石墨烯粉體材料測(cè)量值校準(zhǔn)后的總平均值校準(zhǔn)結(jié)果（x0=25.986°)的不確定度uplot(x0)=0.004°。B.2.2.2測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度可以通過(guò)計(jì)算重復(fù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。該石墨烯粉體材料6次測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差為ur=0.084°,測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表B.2。表B.2石墨烯材料的X射線衍射2θ角的測(cè)量結(jié)果(°)123456B.2.2.3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度所測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)a值為(0.491406±0.000020)nm，c值為(0.540554±0.000020)nm，經(jīng)計(jì)算可得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在2θ=25.986°處引入的不確定度為uRM=2.38E-06°。B.2.2.4合成不確定度合成不確定度uc包括校準(zhǔn)引入的不確定度和測(cè)量引入的不確定度等因素，由公式(B.8)計(jì)算得到：(B.8)合成不確定度按照公式B.8計(jì)算為0.085°。B.2.2.5擴(kuò)展不確定度擴(kuò)展不確定度U由公式(B.9)計(jì)算得到：U=k*uc(B.9)U=0.170°（k=2）。B.3厚度的校準(zhǔn)不確定度評(píng)定示例B.3.1校準(zhǔn)方法簡(jiǎn)述及測(cè)量模型使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)高度測(cè)量值和標(biāo)準(zhǔn)值的比值對(duì)原子力顯微鏡高度進(jìn)行校準(zhǔn)。校正比例因子：R=Hc/Hm（B.10）式中，R—校正比例因子，無(wú)單位；Hc—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)臺(tái)階高度標(biāo)準(zhǔn)值，單位納米(nm)；Hm—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)臺(tái)階高度測(cè)量值，單位納米(nm)。B.3.2不確定度評(píng)定B.3.2.1校準(zhǔn)引入的不確定度根據(jù)式（B.10），校準(zhǔn)引入的不確定度分量包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度。GB/TXXXXX—XXXXuR,rel=式中，uR,rel—校正比例因子的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度，無(wú)單位；lxerei—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度，無(wú)單位；uxm,rel—標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定