Laboratorium Skaningowej Mikroskopii Elektronowej

Al. Jana Pawła II 37

31-864 Kraków

Budynek 6C, II piętro, pokój 3/12

 

Skład osobowy:

Kierownik Laboratorium: dr hab. inż. Stanisław Pytel prof. PK

Kierownik ds Jakości: mgr inż. Krzysztof Miernik

Specjalista ds Technicznych: dr inż. Rafał Bogucki

Specjalista ds Administracyjnych: Ewa Zaczyk

 

Wprowadzenie

        Dokonujący się postęp w dziedzinie inżynierii materiałowej  - zapoczątkowany w  na początku lat trzydziestych ubiegłego wieku i trwający do chwili obecnej  - wymaga coraz precyzyjniejszych metod badania tworzyw konstrukcyjnych.

Fakt ten jest potęgowany wymogiem coraz większej niezawodności konstrukcji (np. materiały stosowane w kosmosie, przemyśle wojskowym, wydobywczym itp.), oraz względami ekonomicznymi jak i konkurencją. Istniejąca ścisła zależność  pomiędzy własnościami użytkowymi, technologicznymi jak i jakością a budową  tworzywa; stwarza to inżynierii materiałowej dogodny punkt wyjścia przy konstruowaniu nowych materiałów (względnie ocenę już istniejących).

Zastosowanie do obserwacji w mikroskopie budowy wewnętrznej tworzyw, wiązki elektronowej (Erwin Ruska 1935) – zamiast do tej pory  świetlnej w mikroskopie optycznym – dokonało gwałtownego przełomu w  metodyce badań strukturalnych, umożliwiając obecnie w  elektronowych transmisyjnych mikroskopach odwzorowanie skali atomowej tworzywa (powiększenia ok. 1 000 000x).Należy podkreślić, że dokonujący się postęp w badaniach mikrostrukturalnych w inżynierii materiałowej, został przeniesiony do innych nauk np. medycyna (histologia, wirusologia - HIV, SART), biologia (priony, w tym molekularna), chemia fizyka, geologia; gdzie elektronowa mikroskopia również stanowi podstawowe narzędzie badawcze.

Wyposażenie:

elektronowe mikroskopy skaningowe (SEM):

BS300 (prod. Czeskiej) – zapis konwencjonalny (klisze fotograficzne),

JSM5510LV (prod. Japońskiej) – zapis cyfrowy oraz z regulowaną próżnią (możliwość dopasowywania wartości poziomu próżni do rodzaju     obserwowanego preparatu). Ponadto mikroskop ten wyposażony jest w przystawkę do oznaczania składu chemicznego w mikroobszarach - np. dla przypadku metali i  stopów technicznych, wydzieleń wielkości  od ok. 1 µm - EDS ( z j. ang. Energy Dispersive Spectrometry). Wzbudzone w SEM przez wiązkę elektronową  charakterystyczne  promieniowanie rtg. pierwiastków występujących w badanym obszarze ulega rejestracji i może być oznaczane jakościowo jak i ilościowo. Jakościowo uzyskany wynik można przedstawić graficznie w postaci rozkładu powierzchniowego pierwiastków ( z j. ang. Mapping) lub liniowego ich rozkładu. Ilościowo – po zastosowaniu odpowiednich procedur korekcyjnych – analizie mogą podlegać pierwiastki od B (4) do U (92), z dokładnością
do ok. 1 [%].

napylarki:

Konwencjonalna- z możliwością naparowywania preparatów: C, Au, Pt, Ag i innymi substancjami,

Cressington - powlekanie preparatów (SEM) złotem w warunkach wyładowania jonowego w atm. Argonu.

oprogramowanie:

Profesjonalny program stereologiczny umożliwiający ilościową ocenę  składników strukturalnych badanego tworzywa.

 

Działalność:

A – dydaktyczna - wykłady i zajęcia laboratoryjne dla kierunku „Inżynieria materiałowa”, laboratoria dla kierunku „Multimedia” i „Informatyka”, prace przejściowe i dyplomowe, kursy podyplomowe.

B – naukowa - bogate oraz nowoczesne wyposażenie laboratorium przy wyspecjalizowanej kadrze (laboratorium prowadzi nieprzerwanie swoją działalność od ponad 30-tu lat) umożliwia prowadzenie wielorakich badań naukowych. Główna tematyka badawcza skupiona jest na badaniach mikrostrukturalnych:

- niskostopowych stali spawalnych o podwyższonej wytrzymałości NSPW(amerykańskie odp.: High Srength Low Alloyng i Ultra Low Carbide Bainite),

- stali dla energetyki (nowych generacji jak również diagnostyka materiałów eksploatowanych),

- nowych materiałów na szyny kolejowe (jak i ich połączeń),

- badania nadmolekularnej budowy wybranych tworzyw sztucznych (Nylon-PA6,  Poliacetal, Teflon, Polietylen-HD i LD) oraz ich kompozycji jak i recyklatów,

- badania diagnostyczne, umożliwiające ustalenie przyczyn awarii urządzeń,

- badania fraktograficzne materiałów konstrukcyjnych (jakościowe jak ilościowe), pozwalające poznanie wpływu mikrostruktury badanego tworzywa na mechanizm jego dekohezji,

- jednoczesna jakościowa jak i ilościowa  ocena składników strukturalnych ocenianego tworzywa, jest możliwa dzięki  spięciu w sieć komputera mikroskopu z komputerem  posiadającym  profesjonalne oprogramowanie stereologiczne.

Współpraca z ośrodkami krajowymi i zagranicznymi:  AGH, Instytut Odlewnictwa – Kraków,  Politechnika Poznańska, Politechnika Warszawska, Wyższa Szkoła Morska oraz wybrane zagraniczne ośrodki znajdujące się we: Francji, Danii, Norwegii, Niemczech i USA.

     

Elektronowy mikroskop scaningowy JSM 5510LV z przystawką EDS

 

  

Elektronowy mikroskop scaningowy BS300

 

     

Napylarka Cressington 108auto