Analiza mikrostrukturalna

Nasz doświadczony zespół analizuje w nowocześnie wyposażonych laboratoriach stopy metali (np. stal, stopy Al, Ti, Mg lub Cu itp.), metale twarde, ceramikę, kompozyty, proszki, powłoki itp. Dostępna wiedza specjalistyczna pozwala nam pomagać naszym klientom przy użyciu metod dostarczanych przez:

• Materialografia:
  Badania metalograficzne służą do jakościowego i ilościowego opisu struktury materiałów przy użyciu metod mikroskopowych. W przypadku analiz metalograficznych, przekroje poprzeczne są przygotowywane przy użyciu zaawansowanych procedur przygotowawczych (takich jak mechaniczne, elektrochemiczne, chemiczne). Mikrostruktury są następnie badane na tych przekrojach za pomocą mikroskopii świetlnej lub skaningowej mikroskopii elektronowej i określane są takie cechy, jak proporcje faz, rozmiary ziaren, rozkład wielkości ziaren, rozmiary cząstek i wytrącenia. Pozwala nam to zapewnić dogłębną analizę materiałów i umożliwia wysokiej jakości analizę uszkodzeń i pęknięć.

• Mikroskopia świetlna

Za pomocą różnych nowoczesnych mikroskopów świetlnych (mikroskopii stereoskopowej i mikroskopii światła odbitego) można szczegółowo wyświetlać struktury powierzchni. Obejmuje to między innymi analizę powierzchni pęknięć, badania metalograficzne, pomiary grubości warstw w przekrojach poprzecznych i wiele innych.

• Mikroskopia elektronowa:

Badania obrazowe o wysokiej rozdzielczości próbek materiałów i komponentów są przeprowadzane przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Zastosowanie różnych detektorów dostarcza różnych informacji o strukturze badanej powierzchni: topografia może być najlepiej obrazowana za pomocą elektronów wtórnych (detektor SE), podczas gdy elektrony rozproszone wstecznie (detektor BSE) są wykorzystywane do obrazów kontrastu materiału. Detektor umieszczony w obiektywie umożliwia uzyskanie obrazów o wysokiej rozdzielczości z rozdzielczością w zakresie nm.

Co więcej, powierzchnia próbki może być przetwarzana in-situ w skali poniżej µm za pomocą zogniskowanej wiązki jonów (FIB) w celu zbadania obszaru bezpośrednio pod powierzchnią. Jest to wykorzystywane na przykład do analizy struktur warstwowych lub analizy uszkodzeń. Obrazowanie próbki za pomocą wiązki jonów umożliwia również wyświetlenie struktury ziaren w wysokim kontraście.

SEM są również wyposażone w nowoczesne systemy EDX umożliwiające analizę chemiczną badanej powierzchni (lub w sekcji FIB). Bardziej złożone zagadnienia można badać za pomocą skanów liniowych, które pokazują przebieg koncentracji wybranych pierwiastków.

Aby szczegółowo zbadać strukturę krystaliczną materiału, dostępna jest dyfrakcja elektronów z rozproszeniem wstecznym (EBSD). Dzięki tej nowoczesnej metodzie mikrostruktury mogą być badane z wysoką rozdzielczością boczną w celu określenia następujących cech: identyfikacja poszczególnych faz, badanie granic ziaren, różnice w orientacji sąsiednich ziaren, identyfikacja osadów itp.

• Analiza powierzchni na podstawie modeli 3D:

Powierzchnie są badane przy użyciu metod optycznych w celu określenia chropowatości, falistości i płaskości powierzchni. Z jednej strony można zmierzyć pewne struktury (np. szczyty, doliny, rowki, pory, przyleganie cząstek itp.), a z drugiej strony powierzchnię można scharakteryzować ilościowo (określenie R_a, R_z i inne statystyczne cechy powierzchni). Parametry ilościowe są określane na podstawie pomiarów profilu 2D i pomiarów powierzchni 3D.

Alternatywą dla metod czysto optycznych jest również generowanie cyfrowego modelu powierzchni z obrazów SEM przy użyciu złożonego oprogramowania i wyprowadzanie wyżej wymienionych parametrów powierzchni z tego modelu. Umożliwia to ocenę falistości i chropowatości, a także pomiar struktur nawet na powierzchniach niedostępnych dla kontroli optycznej (np. miniaturowe przekładnie części przekładni).

• (Mikro-) Badanie twardości:

Wszystkie informacje na temat testów (mikro)twardości można znaleźć na stronie tutaj.

• Pomiar grubości warstwy

Pomiar grubości warstwy jest niezbędnym elementem przy opracowywaniu nowych systemów warstw i analizie istniejących warstw funkcjonalnych (np. w ramach analizy uszkodzeń). Grubość systemów warstw zazwyczaj waha się od kilku nanometrów do kilku mikrometrów. W zależności od rodzaju powłoki, podłoża i pożądanej rozdzielczości, stosowane są różne metody: W badaniu niszczącym próbka jest przecinana poprzecznie, a mikrograf jest badany przy użyciu metod mikroskopii świetlnej i elektronowej. Minimalnie niszczącą metodą jest pomiar grubości warstwy na przygotowanym in-situ przekroju FIB: materiał próbki jest usuwany w zakresie kilku µm za pomocą skupionej wiązki jonów, a uzyskana powierzchnia cięcia jest analizowana. Obszar poza wycięciem FIB pozostaje nietknięty.