metody badawcze

jak możemy badać?

|- Badania powierzchni (SEM)

|- Badania przekroju (SEM)

|- Analiza składu pierwiastk. EDS

|- Badania metalograficzne

|- Pomiary twardości

|- Preparatyka próbek TEM

|- Analiza SEM w trybie środowiskowym

|- Manipulatory MiBot

|- Obróbka laserowa (laser femtosekundowy)

|- Rekonstrukcja 3D (SEM)

|- Badania powierzchni (AFM)

Badania powierzchni (SEM)

Obrazy wykonane za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) dostarczają informacji o morfologii lub topografii próbki, przełomu lub zgładu. Pozwalają one również na zaobserwowanie oraz identyfikacje defektów o nawet submikronowych rozmiarach, pomiar wielkości ziaren, porów lub innych detali znajdujących się na powierzchni. Wyniki takich analiz dostarczają wartościowych informacji firmom i jednostkom badawczym z wielu branż, takich jak elektroniczna, chemiczna, ceramiczna, metalurgiczna i wiele innych.

Badania przekroju (SEM/Xe-PFIB/Ga-FIB)

Podczas tych badań tworzony jest lokalny przekrój, którego powierzchnia jest polerowana wiązką jonów. Pozwala to na analizę powierzchni przekroju badanego obiektu technikami mikroskopii elektronowej oraz jonowej. Są to badania doskonałe do analizy jakości spieków, spoin i wielowarstwowych struktur (np. układów scalonych czy powłok antyrefleksyjnych).

Analiza składu pierwiastkowego EDS

Podczas obrazowania wiązką elektronową, atomy preparatu emitują charakterystyczne promieniowanie rentgenowskie, które jest unikalne dla każdego pierwiastka. Zaawansowany detektor EDS zbiera ten sygnał i przeprowadza analizę składu pierwiastkowego punktowo, liniowo lub powierzchniowo. Możliwe jest utworzenie mapy, która przedstawia rozmieszczenie zidentyfikowanych pierwiastków od 4Be do 95Am w danym obszarze analizowanej próbki.

Badania metalograficzne

Badania metalograficzne pozwalają na analizę budowy wewnętrznej materiałów metalicznych, kompozytów, elektroniki, tworzyw sztucznych i ceramiki za pomocą mikroskopii optycznej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej. Metoda ta pozwala na zrozumienie i charakteryzację struktury wewnętrznej materiałów, co ma kluczowe znaczenie w wielu dziedzinach nauki i przemysłu. Celem badań metalograficznych jest zidentyfikowanie, opisanie i zrozumienie mikrostruktury materiału.

W toku badań określa się budowę materiału, jej składników i ich rozmieszczenie, jak również ocenie podlegają jakość i homogeniczności materiału. Badania metalograficzne pozwalają na wykrywanie potencjalnych defektów, wtrąceń, niejednorodności czy mikropęknięć, które mogłyby wpłynąć na wytrzymałość lub właściwości użytkowe danego materiału.

metody uzupełniające

Ponadto nasze laboratorium dysponuje metodami uzupełniającymi badania metalograficzne o specjalistyczne techniki takiej jak skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM), trawienie skupioną wiązką jonów (FIB), mikroanaliza składu chemicznego (EDS), transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM) oraz pomiary twardości.

zdjęcie stanowiska

Stanowisko metalograficzne

Pomiary twardości

zastosowanie

pomiar CHD | NHD (Nht) | SHD (Rht);
wykresy twardości 2D | 3D;
modyfikowalne rozkłady twardości;
pomiar odporności na kruche pękanie KIC.

metody pomiaru i zakresy

pomiar twardości metodą Vickersa według normy PN-EN ISO 6507-1 w zakresie obciążeń HV0.01 – HV150;
pomiar twardości metodą Brinella według normy PN-EN ISO 6506-1 w zakresie obciążeń HBW 2.5/6.25 – HBW 2.5/187.5;
pomiar twardości metodą Rockwella według normy PN-EN ISO 6508-1 w zakresie skali HRC;
pomiar case hardness depth (CHD) według normy PN-EN ISO 2639 lub PN-EN ISO 18203;
pomiar nitriding hardness depth (NHD | Nht) według normy DIN 50190-3;
pomiar surface hardness depth (SHD | Rht) według normy DIN 10328 (PN-EN 10328).

zdjęcie

Pomiary twardości stanowią kluczowe i podstawowe badania materiałów, które pozwala na określenie ich odporności na odkształcenia plastyczne i zarysowania. Laboratorium wyposażone jest w twardościomierz pozwalający na wykorzystanie popularnych metod pomiaru takiej jak metoda Vickersa, Brinella i Rockwella w szerokim spektrum obciążeń od 0,01kgf do 250 kgf. Pozwala to na szerokie możliwości dopasowania technik pomiarów do konkretnej aplikacji oraz twardości materiałów, co pomaga w prawidłowej ocenie właściwości mechanicznych i jakościowych materiałów.

Preparatyka próbek TEM

Oferujemy tworzenie niezwykle cienkich próbek (lameli) przeznaczonych do badań przy użyciu transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Gwarantujemy grubość próbki poniżej 100 nm (w zależności od materiału grubość próbki może być mniejsza niż 20 nm). Lamele są przez nas przygotowywane z obszaru próbki wskazanego przez klienta, polerowane i gotowe do obserwacji TEM. Technologia Xe-PFIB, ze względu na używane jony ksenonu, umożliwia przygotowanie próbek niekompatybilnych z technologią Ga-FIB, między innymi próbek aluminiowych czy zawierających gal.

Jeśli zainteresowała Państwa dana metoda, zapraszamy na 4-godzinny dzień testów.

umów demo day

Analiza SEM w trybie środowiskowym

Obrazowanie SEM w trybie środowiskowym ze względu na kontrolowaną próżnię umożliwia badanie preparatów biologicznych i innych, które w warunkach wysokiej próżni zaczynają gazować. W tym trybie mamy możliwość kontroli wilgotności i temperatury. Dzięki temu do komory mikroskopu można wprowadzić różne materiały, bez konieczności ich suszenia. Mogą być to próbki w postaci płynnej i stałej, próbki o wysokiej wilgotności oraz wszystkie próbki niekompatybilne z wysoką próżnią, np. tkanki roślinne oraz zwierzęce.

Manipulatory MiBot

Manipulatory napędzane piezoelektrycznymi aktuatorami pozwalają na testowanie i przemieszczanie niewielkich układów elektronicznych oraz komponentów z nanometryczną precyzją. Zestaw dwóch urządzeń MiBot będąc sprzężony ze skaningowym mikroskopem elektronowym lub laserowym mikroskopem konfokalnym, pozwala na prowadzenie badań oraz testów na submikronowych elementach. Ponadto w połączaniu z zewnętrzną elektroniką pomiarową umożliwia określenie oporności oraz charakterystyk prądowo-napięciowych urządzeń mikroelektronicznych czy analizę uszkodzeń półprzewodników.

Obróbka laserowa (laser femtosekundowy)

Nasze stanowisko potrafi ciąć trudne materiały, np. ceramikę, diamenty, czy szkło hartowane. Nadaje się do mikroobróbki oraz produkcji mikrokomponentów. Szerokie zastosowanie znajduje również w obróbce elementów optycznych (kryształy fotoniczne, światłowody, mikrosoczewki) oraz mikroukładach elektromechanicznych (MEMS). Służy np. do wytwarzania mikrootworów o wyprofilowanych, gładkich krawędziach, wycinania elementów, czy znakowania materiałów.

Rekonstrukcja 3D (SEM/Xe-PFIB/Ga-FIB)

Dzięki naszym zaawansowanym urządzeniom oraz profesjonalnemu oprogramowaniu jesteśmy w stanie wykonywać serię przekrojów a następnie rejestrować je w skali mikro- i nanometrycznej. Wyniki tego procesu mogą być później przetworzone w wysokiej jakości rekonstrukcje 3D mikrostruktury próbki. Umożliwia to weryfikację zmian strukturalnych oraz ich analizę statystyczną wewnątrz pewnej objętości próbki.

Badania powierzchni (AFM)

Badania powierzchni za pomocą mikroskopu sił atomowych są idealną metodą badania chropowatości materiałów oraz weryfikacji poprawności procesów nanoszenia wszelkich warstw na dowolnym etapie produkcji.

Jak możemy pomóc?