Laboratorij za površinsko analizo

Vodja laboratorija:
izr. prof. dr. Matjaž Godec
tel.: 01/4701 900

Na Inštitutu za kovinske materiale in tehnologije (IMT) deluje Laboratorij za površinsko analizo, kjer povezujemo temeljne raziskave materialov z aplikativnimi industrijskimi izzivi. Naše poslanstvo je razumevanje in nadzor procesov, ki se odvijajo na površinah kovinskih in anorganskih materialov, saj prav površina pogosto določa funkcionalnost materiala.

S kombinacijo napredne opreme in izkušenih raziskovalcev zagotavljamo vrhunske analize na nanometrskem nivoju, ki podpirajo tako znanstveno odličnost kot tudi industrijske inovacije.

Stopite v stik z nami in skupaj raziščimo možnosti sodelovanja.

S/TEM — TFS TALOS F200i s Super X EDS detektorjem

V laboratoriju raziskujemo površine in medfazne pojave, ki so ključni za razvoj naprednih materialov prihodnosti.

Naše glavne usmeritve so:

• Karakterizacija trdnih površin, mej in faz

• Raziskave mikrostrukture in nanostruktur kovinskih in anorganskih materialov

• Proučevanje fizikalno-kemijskih pojavov: adsorpcija, segregacija, oksidacija, korozija, rekristalizacija, kataliza

• Analiza tankih in ultratankih plasti ter zaščitnih nanosov

• Raziskave interakcij med plinsko fazo in trdnimi površinami

• Študije površin po triboloških in korozijskih preizkusih

• Meritve in opazovanja in situ do 1200 °C

Naša Oprema

Razpolagamo z enim najnaprednejših naborov mikroskopov in analiznih metod v Sloveniji. To nam omogoča, da izvajamo izjemno natančne raziskave, primerljive z vodilnimi evropskimi raziskovalnimi centri.

Ključna oprema:

• Transmisijski mikroskop ThermoFisher Scientific Talos 200i
  – analiza nanostruktur in kristalnih defektov
  – Super X — EDS detektor na vseh 4-ih straneh za popolno elementno analizo
  – ProtoChips sistem za in situ opazovanje transformacij pri segrevanju do 1200 °C

• ZEISS Crossbeam 550 (FIB-SEM) (Laboratorij za metalografijo — LM)
  – kombinacija SEM in ionskega snopa za 3D-rekonstrukcije in pripravo vzorcev za TEM
  – opremljen z EDS in EBSD za analizo sestave in kristalnih orientacij

• ThermoFisher Scientific Apreo 2S LoVac (Laboratorij za metalografijo — LM)
  – visoko zmogljiv SEM, ki omogoča delo v nizkem vakuumu
  – EDS in EBSD podpora za popolno mikrostrukturno analizo

• Dodatne metode
  – Rentgenska fotoelektronska spektroskopija (XPS) (v solastništvu s Kemijskim Inštitutom, Ljubljana)

Naprave za pripravo vzorcev

PECS II 685 (Gatan)

• Naprava uporablja ionsko poliranje z argonom, ki zelo natančno “počisti” površino materiala. Tako odstranimo praske in mehanske poškodbe, ki nastanejo pri brušenju ali rezanju vzorca.

• Rezultat so izjemno gladke in čiste površine, ki omogočajo bolj zanesljive posnetke pri SEM, EDS in EBSD analizah. To je ključno, kadar želimo raziskati strukturo materiala brez dodatnih artefaktov in vplivov klasične mehanske priprave v metalografskem laboratoriju.

PIPS II 695 (Gatan Precision Ion Polishing System)

• Ta sistem omogoča pripravo ultra tankih vzorcev z ionskim poliranjem, kar je potrebno za opazovanje pod transmisijskim mikroskopom (TEM).

• S tem lahko “pogledamo skozi material” skoraj do atomskega nivoja in preučimo njegovo notranjo strukturo brez motenj, ki jih povzročajo debelejši vzorci.

JEOL Cross Section Polisher SM-09010

• Namenjen je izdelavi natančnih prečnih prerezov materialov, na primer večslojnih nanosov, premazov ali spojev. To je še posebej uporabno pri analizi tankih plasti na površini, zaščitnih nanosov, papirja, kompozitov idr.

• Ker uporablja ionski snop namesto mehanskega rezanja, vzorec ostane nepoškodovan in brez deformacij, kar omogoča bolj točno analizo plasti.

JEOL Ion Slicer 09100IS

• To je napredna naprava za izdelavo večjih in zelo enakomerno tankih vzorcev za TEM analize. Posebej je primerna za materiale, ki so občutljivi ali težko obdelovalni z običajnimi metodami.

• Omogoča pripravo kakovostnih lamel, kar pomeni, da lahko raziskovalci opazujejo zapletene materiale v njihovem “naravnem” stanju in razumejo, kako delujejo na mikro- in nanonivoju.

Mednarodno sodelovanje

• SUS-Mat Max-Planck-Institut, Düsseldorf, Nemčija
• NIST – National Institute of Standards and Technology – Gaithersburg, ML, ZDA
• University of Chemistry and Technology, Praga, Češka
• Warsaw University of Technology: Home
• Fakultet za strojarstvo in brodogradnjo, Zagreb, Hrvaška
• Stomatološki fakultet, Zagreb, Hrvaška
• Politecnico di Milano - polimi, Milano, Italija