DC-Ⅰ型混合植物瀝青混合料路用性能評價及改善

董澤蛟， 楊 晨， 欒 海， 肖桂清(.哈爾濱工業大學 交通科學與工程學院， 黑龍江 哈爾濱 50090； .吉林省交通規劃設計研究院， 吉林 長春 00； .天津市市政工程設計研究院， 天津 00457)

瀝青作為路面材料的重要組成部分，年消耗量巨大，然而生產瀝青的原料——石油屬于不可再生資源.因此，研發新型替代材料、減少石油瀝青的使用顯得尤為重要，是保證道路工程可持續發展的重要措施之一.近年來植物瀝青成為瀝青替代材料的研究熱點之一，它可以從生物質及其殘留物中(如市政庭院廢物[1]，豬糞[2-4]，草木[5-6]，咖啡和茶葉殘留物等[7-8])提取或經過熱化學液化處理(高溫裂解)得到，可作為一種瀝青改性劑或部分代替物[9].

由于植物瀝青來源廣泛并且加工工藝多變，其化學性質非常復雜，據統計包含300多種化學物質[10-11]，復雜多樣的化學物質必然對植物瀝青混合料的路用性能產生較大的影響.Mohammad等[12]對由松木木屑植物油制備而成的植物瀝青進行了路用性能測試，認為摻入該植物瀝青能夠在一定程度上改善混合料的水敏感性及低溫抗裂性能，同時其高溫抗車轍性能與傳統石油瀝青混合料相似，體現出優良的路用性能.Yang等[13]通過APA試驗、彎曲疲勞試驗、動態模量試驗和間接拉伸試驗來評估植物瀝青混合料的路用性能，結果表明相較于石油瀝青混合料，植物瀝青混合料有較好的疲勞性能，而兩者抗車轍性能和拉伸強度無明顯差別.

不同來源的植物瀝青性能差異較大，同一來源不同批次且加工工藝略微調整后的植物瀝青性能也會表現出明顯的區別，該問題是制約植物瀝青研究和推廣應用的瓶頸.本文針對特定來源特定加工工藝且儲量巨大的DC-Ⅰ型植物瀝青進行研究，并對其進行物理改性，評價植物瀝青混合料的路用性能，最后針對其不足之處提出改善措施.

1 試驗部分

1.1 原材料

采用90#道路石油瀝青和Ⅰ-C類SBS改性瀝青，植物瀝青為長春某公司生產的玉米加工過程中的副產品DC-Ⅰ型植物瀝青，其生產工藝流程如圖1所示.材料制備過程中改性劑選用SBS，并用硫粉作為穩定劑.各種瀝青結合料的基本性能如表1所示.

圖1 DC-Ⅰ型植物瀝青生產工藝流程圖Fig.1 Production process flow chart of DC-Ⅰ bio-asphalt

表1 各種瀝青結合料的基本性能Table 1 Basic properties of different asphalt binders

1.2 材料制備

1.2.1混合植物瀝青

分別將DC-Ⅰ型植物瀝青和90#石油瀝青加熱至130～135℃和160～165℃，DC-Ⅰ型植物瀝青的摻量為石油瀝青質量的15%，然后將兩者倒入自動恒溫容器，控制溫度為135～145℃，攪拌轉速為(500±5) r/min，攪拌時間為30～40min，得到混合植物瀝青BDC-Ⅰ.

1.2.2SBS改性混合植物瀝青

參照BDC-Ⅰ的制備方法，增加DC-Ⅰ型植物瀝青的摻量至石油瀝青質量的45%，并摻入占混合植物瀝青質量4.5%的SBS改性劑進行物理改性.具體步驟為：

(1)溶脹階段：在150～160℃下以低轉速(300r/min)攪拌30～40min，使SBS在瀝青中充分溶脹.

(2)研磨剪切階段：剪切速率為5000r/min，溫度保持為175～180℃，剪切30～40min后，加入設定比例的穩定劑(硫粉)，繼續剪切30～50min.

(3)成品發育階段：在140～150℃下攪拌，轉速設定為300r/min，充分發育20～30min，制得SBS改性混合植物瀝青BMDC-Ⅰ.

1.2.3相容性評價

采用BRUKER原子力顯微鏡(AFM)觀測上述90#石油瀝青，BDC-Ⅰ，BMDC-Ⅰ以及Ⅰ-C類SBS改性瀝青的微觀形貌，檢驗植物瀝青與SBS在基質瀝青中的分布情況，結果如圖2所示.

圖2 4種瀝青結合料的表面形貌Fig.2 Topographic images of four asphalt binders

由圖2(b)可看出，混合植物瀝青BDC-Ⅰ在微觀上表面平整光滑，植物瀝青均勻分散于90#石油瀝青中，2種瀝青之間沒有出現明顯的界面過渡區，與圖2(a)中均質的90#石油瀝青相似，表明DC-Ⅰ型植物瀝青與90#石油瀝青相容性良好，未發生離析現象.此外，在BDC-Ⅰ和90#瀝青表面均觀測到了較為明顯的“蜂形”結構，而近年來多數研究認為“蜂形”結構的主要成分是蠟晶體[14-16].與圖2(a)對比可發現，圖2(b)中相對較少的“蜂形”結構表明植物瀝青的摻入減少了石油瀝青中的蠟含量，這同樣對兩者的相容性起到了改善作用.

由圖2(c)可見，摻入SBS改性劑后，BMDC-Ⅰ的“蜂形”結構明顯減少，說明SBS改性劑降低了瀝青中瀝青質與其輕組分之間極性的差異，改性瀝青中蠟含量進一步減少，增強了石油瀝青與植物瀝青的相容性，瀝青的性質更加穩定.SBS物理改性后瀝青的微觀形態仍然表現出有規律的分布，這與SBS吸附瀝青中的小分子組分形成網絡結構以及瀝青中大分子組分的增加密切相關，同時這種網絡結構和大分子組分均勻地分布在瀝青中.由此可看出DC-Ⅰ型植物瀝青和SBS在90#石油瀝青中分散均勻，與石油瀝青相容性均較好.

2 混合料性能

2.1 配合比設計

混合植物瀝青BDC-Ⅰ作為基質瀝青使用時，一般用在路面的下面層，故選定AC-25為其對應混合料級配類型，并與90#石油瀝青對比；SBS改性混合植物瀝青BMDC-Ⅰ作為改性瀝青時，一般用在路面的中上面層，故選定AC-20為其對應的混合料級配類型，并與Ⅰ-C類SBS改性瀝青對比.

2.1.1級配確定

為減少試驗過程中數據的變異性，根據JTG E42—2005《公路工程集料試驗規程》對粗細集料進行篩分，根據JTG F40—2004《公路瀝青路面施工技術規范》(以下簡稱《施工規范》)要求，確定AC-20與AC-25級配分布，結果如表2所示.

表2 AC-20與AC-25混合料級配Table 2 Gradation of AC-20 and AC-25mixtures

2.1.2確定最佳瀝青用量

根據上文所確定的級配，以0.5%為變化間隔取5種瀝青摻量，進行馬歇爾試驗以得到最佳瀝青用量.在最佳瀝青摻量下，測試各瀝青混合料的物理力學指標，結果如表3所示.

從表3可以看出，采用同一種級配時，SBS改性混合植物瀝青BMDC-Ⅰ的最佳瀝青摻量大于Ⅰ-C類SBS改性瀝青，同樣，混合植物瀝青BDC-Ⅰ的最佳瀝青摻量也略大于90#瀝青.摻加植物瀝青的混合料毛體積相對密度略小于Ⅰ-C類SBS改性瀝青和90#瀝青混合料，這一方面是由于DC-Ⅰ型植物瀝青本身密度偏小，減小了同等條件下混合料的毛體積相對密度；另一方面是因為DC-Ⅰ型植物瀝青具有一定水溶性，利用表干法測試其混合料毛體積相對密度時，試件在浸水過程中部分植物瀝青溶于水，導致混合料試件水中質量偏小，而表干質量偏大，從而導致混合料的毛體積相對密度偏小.

表3 最佳瀝青摻量下瀝青混合料的物理力學指標Table 3 Physical and mechanical parameters of asphalt mixtures at optimal asphalt content

從表3還可以看出，在力學性能方面，采用BMDC-Ⅰ混合料穩定度明顯小于Ⅰ-C類SBS改性瀝青混合料的穩定度，但前者與BDC-Ⅰ混合料的穩定度相差不大，其原因在于高摻量的植物瀝青使得BMDC-Ⅰ瀝青混合料的高溫性能有所降低，但是SBS改性劑的摻入緩解了這種降低作用，使得BMDC-Ⅰ在宏觀上表現出與低摻量未改性的BDC-Ⅰ類似的性質.兩種植物瀝青混合料其他指標如空隙率、瀝青飽和度以及流值等均滿足《施工規范》的要求.另外，從表3中還可發現，BDC-Ⅰ混合料與90#瀝青混合料各項指標相當，而BMDC-Ⅰ混合料的物理力學指標與Ⅰ-C類SBS改性瀝青混合料相差略大，說明植物瀝青的摻量對改性瀝青性能影響較大，即使摻入諸如SBS等改性劑應用時也需控制其摻量.

2.2 路用性能驗證

根據上文得到的混合植物瀝青及SBS改性混合植物瀝青對應混合料的最佳瀝青摻量，驗證各種瀝青混合料的路用性能，通過車轍試驗、小梁彎曲試驗、浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗分別評價混合料的高溫性能、低溫性能以及水穩定性.

2.2.1高溫穩定性

高溫穩定性是指高溫條件下瀝青混合料在長期使用過程中承受車輛荷載的反復作用，抵抗車轍、推移、擁包等永久變形,從而保證路面平整性的能力.本文根據JTG E20—2011《公路瀝青及瀝青混合料試驗規程》采用瀝青混合料車轍試驗(T 0719-2011)來評價瀝青混合料的高溫穩定性，試驗結果如圖3所示.

圖3 不同類型瀝青混合料動穩定度Fig.3 Dynamic stabilities of different types of asphalt mixtures

動穩定度和車轍深度是評價瀝青混合料抵抗高溫永久變形的關鍵指標.圖3將45min和60min的車轍變形量也一并列出來，以間接比較各瀝青混合料的抗車轍性能.從圖3中可以看出，采用BMDC-Ⅰ和Ⅰ-C類SBS改性瀝青的AC-20混合料動穩定度相當，且二者車轍變形量也相差不大，說明2種改性瀝青均具有較好的高溫抗車轍性能，并且性能相近.而對比采用BDC-Ⅰ和90#石油瀝青的AC-25混合料的高溫穩定性后發現，前者(BDC-Ⅰ)動穩定度幾乎是后者(90#)的2倍，說明加入植物瀝青后可以使瀝青混合料的高溫穩定性得到大幅提高，且前者的60min變形量較45min變形量增加不大，說明在60min內其車轍變形基本處于穩定狀態；而后者的60min變形量較45min 變形量增加較大，且明顯大于前者，即采用同一種級配(AC-25)時，BDC-Ⅰ混合料的高溫穩定性比90#石油瀝青混合料的高溫穩定性有大幅提高，說明在基質瀝青中摻入一定量的DC-Ⅰ型植物瀝青可以提高基質瀝青的高溫穩定性.其根本原因在于適量植物瀝青的摻入可減少基質瀝青中蠟晶體的含量，使得BDC-Ⅰ瀝青在高溫時黏度較90#石油瀝青增大，從而可與集料更好地粘附；另外，由于混合料試件成型時溫度過高，導致植物瀝青產生一定程度的老化，同樣使其黏度比基質瀝青增加，從而提高了混合料抵抗高溫變形的能力.

2.2.2低溫抗裂性

面層低溫縮裂是由于氣溫驟降造成的面層收縮，在有約束的瀝青層內產生溫度應力，當溫度應力超過瀝青混合料的抗彎拉強度時即出現裂縫.本文采用瀝青混合料彎曲試驗(T 0715-2011)來評價其低溫性能，試驗結果如表4所示.

表4 小梁彎曲試驗結果Table 4 Results of beam bending test

瀝青混合料的抗彎拉強度越大，表明其抗裂性能越好；最大破壞彎拉應變越大，表明混合料的抗變形能力和應力松弛能力越好.從表4中可以看出，BMDC-Ⅰ瀝青混合料的抗彎拉強度、極限拉應變以及彎曲勁度模量均小于Ⅰ-C類SBS改性瀝青混合料.試驗過程中觀察到浸水會對瀝青混合料產生不利影響，特別是在高瀝青摻量的情況下.而BDC-Ⅰ瀝青混合料和90#石油瀝青混合料情況類似，不同的是BDC-Ⅰ瀝青混合料的極限拉應變大于90#石油瀝青混合料的破壞應變，并且兩者均滿足《施工規范》的要求.摻加15%植物瀝青的BDC-Ⅰ增加了瀝青混合料的極限拉應變，而BMDC-Ⅰ盡管摻加了45%植物瀝青并且又進行了SBS改性，其混合料低溫性能仍難以滿足《施工規范》的要求，說明適量的植物瀝青可在一定程度上改善混合料的低溫性能，但若其摻量過大，反而會對混合料低溫性能帶來不利影響，即使采用聚合物改性劑對其進行改性，也難以獲得良好的路用性能.

2.2.3水穩定性

本文所用的DC-Ⅰ型植物瀝青本身具有一定的親水性，但在瀝青性能的測試中未表現出水溶性，而混合料水穩定性是否滿足要求成為關鍵.一方面，混合料中瀝青與水的接觸面加大，水的影響凸顯出來；另一方面，瀝青與集料及礦粉的相互作用可能會導致植物瀝青的水溶性問題再次出現.所以本文對植物瀝青混合料進行浸水馬歇爾試驗及凍融劈裂試驗，以檢驗其水穩定性，試驗結果如圖4，5所示.

圖4 浸水馬歇爾試驗結果Fig.4 Results of immersion Marshall test

圖5 凍融劈裂試驗結果Fig.5 Results of freeze-thaw splitting test

從圖4中可以明顯看出，在未浸水前，各瀝青混合料馬歇爾穩定度均滿足路用性能要求，但浸水后BMDC-Ⅰ瀝青混合料的殘留穩定度只有8.1%，BDC-Ⅰ瀝青混合料的殘留穩定度也只有35.3%，難以滿足路用性能要求.說明DC-Ⅰ型植物瀝青受水的影響明顯，其摻入較大地影響了混合料的水穩定性，這與DC-Ⅰ型植物瀝青的親水性密切相關.在浸水過程中，部分植物瀝青從混合料中析出而進入水環境中，導致混合料中瀝青含量減少，瀝青膜厚度減小，降低了瀝青膠漿與集料的黏附性，對瀝青混合料的水穩定性帶來極大的不利影響.

從圖5可以看出，BMDC-Ⅰ瀝青混合料凍融劈裂強度比只有1.8%.結合上文，SBS改性劑的使用改善了高摻量植物瀝青的部分性能，使得BMDC-Ⅰ混合料和Ⅰ-C類SBS改性瀝青混合料在未凍融前的劈裂強度fs基本無差別；但在凍融循環后兩者劈裂強度差異巨大，即SBS改性劑的加入并沒有改善高摻量植物瀝青帶來的水穩定性損失；類似的，使用植物瀝青摻量為15%的BDC-Ⅰ混合料凍融劈裂強度比只有35.9%，也沒有達到要求.凍融劈裂試驗包括真空飽水、凍融和高溫水浴3個過程.試件在浸水過程中同樣會有植物瀝青部分溶于水，導致瀝青與集料黏附性降低，凍融劈裂強度比顯著減小，說明摻DC-Ⅰ型植物瀝青的混合料水穩定性有所降低.

綜上，DC-Ⅰ型植物瀝青的摻入，可在一定程度上改善或保持瀝青混合料的高低溫性能，但由于其親水性使得混合料的水穩定性存在一定問題，且與植物瀝青摻量關聯較大，需要在控制植物瀝青摻量的前提下，尋找新的途徑來改善植物瀝青混合料的水穩定性.

3 改善植物瀝青混合料水穩定性的措施

瀝青混合料水穩定性不足通常是由瀝青與集料的黏附性差所致，試驗發現，摻加植物瀝青的瀝青混合料水穩定性不足主要是由于植物瀝青本身具有一定水溶性引起.以BDC-Ⅰ與90#石油瀝青分別成型馬歇爾試件，然后將試件在相同條件下浸水20d后觀察.結果發現，BDC-Ⅰ混合料馬歇爾試件在水中浸泡20d后，水體中出現泛黃現象，而90#基質瀝青混合料馬歇爾試件在同等條件下浸泡后基本無變化，其原因在于DC-Ⅰ型植物瀝青具有一定的水溶性，溶于水后部分漂浮在水面上，呈現出微黃色，正是由于植物瀝青具有水溶性，使得其混合料水穩定性不足.

針對植物瀝青的水溶性問題，本次試驗選用3種外摻劑Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ對植物瀝青進行化學改性(主要發生酯化反應)后，同樣以15%的摻量加入到90#石油瀝青當中，得到的瀝青混合料與90#石油瀝青混合料作對比(級配同表2)，進行浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗，結果分別如圖6，7所示.

圖6 化學改性混合植物瀝青混合料浸水馬歇爾試驗結果Fig.6 Immersion Marshall test results of blending bio-asphalt mixture by chemical modification

圖7 化學改性混合植物瀝青混合料凍融劈裂試驗結果Fig.7 Freeze-thaw splitting test results of blending bio-asphalt mixture by chemical modification

從圖6，7中可以看到，不同外摻劑的改性效果差異明顯.根據圖6浸水馬歇爾試驗結果，可看出外摻劑Ⅰ的改性效果最佳，其混合料40min穩定度已超過90#石油瀝青混合料，雖然其48h穩定度及殘留穩定度略小于后者，但也滿足《施工規范》的要求，并且與圖4相比，其殘留穩定度是改性前BDC-Ⅰ瀝青混合料的2.36倍，說明其水穩定性顯著改善.相比之下，外摻劑Ⅱ，Ⅲ改性的混合料效果較外摻劑Ⅰ略差，雖然未滿足《施工規范》的要求，但與圖4相比，較改性前BDC-Ⅰ瀝青混合料的殘留穩定度也有大幅提高，分別為改性前BDC-Ⅰ瀝青混合料的1.97倍和2.14倍.究其原因在于3種外摻劑均在不同程度上與植物瀝青發生了酯化反應，從而減少了植物瀝青中醇羥基等親水性基團，降低了植物瀝青的水溶性，最終使得混合料水穩定性得以改善.

從圖7可以看出，在3種外摻劑中，經過外摻劑Ⅰ改性的混合植物瀝青混合料凍融劈裂強度最高，雖不及90#石油瀝青混合料，但滿足《施工規范》對于基質瀝青混合料凍融劈裂強度比大于75%的要求，并且與圖5相比，其劈裂強度比是改性前BDC-Ⅰ瀝青混合料的2.27倍；經過外摻劑Ⅱ，Ⅲ處理的混合植物瀝青混合料未凍融及凍融后的劈裂強度均較小，但與圖5相比，其劈裂強度比要大于外摻劑Ⅰ的改性效果，分別為改性前BDC-Ⅰ瀝青混合料的2.53倍和2.29倍，其中外摻劑Ⅱ改性后的混合料劈裂強度比與90#石油瀝青混合料相當.3種外摻劑改性的混合植物瀝青混合料的劈裂強度比均較改性前大幅提高，進一步證明3種外摻劑均能降低植物瀝青的親水性，從而達到改善混合料水穩定性的目的.

總體來看，對于DC-Ⅰ型植物瀝青而言，部分化學改性植物瀝青已能達到基質瀝青混合料的水穩定性要求，較物理改性植物瀝青BMDC-Ⅰ及混合植物瀝青BDC-Ⅰ混合料的水穩定性有明顯改善.因此植物瀝青的化學改性應是未來研究的重點.

4 結論

(1)通過AFM發現，DC-Ⅰ型植物瀝青能夠均勻地分散于基質瀝青中，經SBS改性后(BMDC-Ⅰ)也能分散均勻，與90#石油瀝青相容性較好.

(2)采用BMDC-Ⅰ的AC-20混合料動穩定度略優于Ⅰ-C類SBS改性瀝青混合料，采用BDC-Ⅰ的AC-25混合料動穩定度和極限拉應變較90#石油瀝青混合料均增加，說明摻加一定量的DC-Ⅰ型植物瀝青后，混合料高、低溫性能均得到改善，其中低溫性能改善效果較小.

(3)使用BMDC-Ⅰ的AC-20混合料和使用BDC-Ⅰ的AC-25混合料殘留穩定度和劈裂強度比均無法滿足《施工規范》要求，物理改性過程中SBS的加入并沒有改善高摻量DC-Ⅰ型植物瀝青帶來的水穩定性不足的問題，水穩定性不足是影響DC-Ⅰ型植物瀝青應用的一大難題.

(4)3種外摻劑對DC-Ⅰ型植物瀝青化學改性的效果明顯，其中以外摻劑Ⅰ最優，用其改性后的混合料水穩定性達到了瀝青混合料路用性能要求.

綜上所述，DC-Ⅰ型植物瀝青的摻入對混合料的高溫性能有所改善，對其低溫性能影響不大，但明顯降低了其水穩定性，且與DC-Ⅰ型植物瀝青的摻量關系密切.后續應采用化學改性的處理方式解決DC-Ⅰ型植物瀝青應用時出現的混合料水穩定性不足的問題.

[1] HILL D R,JENNINGS A A.Bioasphalt from urban yard waste carbonization:A student study[R].Cleveland,USA：Case Western Reserve University,Ohio Department of Transportation,2011.

[2] WALTERS R,BEGUM S A,FINI E H,et al.Investigating bio-char as flow modifier and water treatment agent for sustainable pavement design[J].American Journal of Engineering and Applied Sciences,2015,8(1):138-146.

[3] FINI E H,KALBERER E W,SHAHBAZI A,et al.Chemical characterization of biobinder from swine manure:Sustainable modifier for asphalt binder[J].Journal of Materials in Civil Engineering,2011,23(11):1506-1513.

[4] FINI E H,OLDHAM D J,ABU-LEBDEH T.Synthesis and characterization of biomodified rubber asphalt:Sustainable waste management solution for scrap tire and swine manure[J].Journal of Environmental Engineering,2013,139(12):1454-1461.

[5] MOHAMED A R,WILLIAMS R C.General rheological properties of fractionated switchgrass bio-oil as a pavement material[J].Road Materials and Pavement Design,2011,11(1):325-353.

[6] PERALTA J,WILLIAMS R C,SILVA H M R D,et al.Recombination of asphalt with bio-asphalt:Binder formulation and asphalt mixes application[J].Asphalt Paving Technology:Association of Asphalt Paving Technologists-Proceedings of the Technical Sessions,2014,83:1-36.

[7] UZUN B B,APAYDIN-VAROL E,ATES F,et al.Synthetic fuel production from tea waste:Characterization of bio-oil and bio-char[J].Fuel,2010,89(1):176-184.

[8] ZOFKA A,YUT I.Investigation of rheology and aging properties of asphalt binder modified with waste coffee grounds[C]//Alternative Binders for Sustainable Asphalt Pavements.Washington,D.C.:Transportation Research Board,2012:61-72.

[9] FINI E H,AL-QADI I L.YOU ZHAN-PING,et al.Partial replacement of asphalt binder with bio-binder:Characterization and modification[J].International Journal of Pavement Engineering,2011,13(6):1-8.

[10] CZERNIK S.Storage of biomass pyrolysis oils[C]//Proceeding of Specialist Workshop on Biomass Pyrolysis Oil Properties and Combustion.Colorado,USA:[s.n.],1994:67-76.

[11] CZERNIK S,BRIDGWATER A V.Overview of applications of biomass fast pyrolysis oil[J].Energy and Fuels,2004,18(2):590-598.

[12] MOHAMMAD L,ELSEIFI M,COOPER S,et al.Laboratory evaluation of asphalt mixtures that contain biobinder technologies[J].Transportation Research Record:Journal of the Transportation Research Board,2013(2371):58-65.

[13] YANG Xu,YOU Zhanping,DAI Qingli,et al.Mechanical performance of asphalt mixtures modified by bio-oils derived from waste wood resources[J].Construction and Building Materials,2014,51(31):424-431.

[14] de MORAES M B，PEREIRA R B，SIMAO R A,et al.High temperature AFM study of CAP 30/45 pen grade bitumen[J].Journal of Microscopy,2010,239(1):46-53.

[15] PAULI A T，GRIMES R W，BEEMER A G,et al.Morphology of asphalts, asphalt fractions and model wax-doped asphalts studied by atomic force microscopy[J].International Journal of Pavement Engineering,2011,12(4):291-309.

[16] YANG Jun,GONG Minghui,WANG Xiaoting,et al.Observation and characterization of asphalt microstructure by atomic force microscopy[J].Journal of Southeast University(English Edition),2014,30(3):353-357.