Materials-Lab
Usługi
Dyfraktometria rentgenowska (XRD)
Jakościowa i ilościowa analiza składu fazowego z wykorzystaniem promieni X dla stałych proszkowych próbek krystalicznych z możliwością określenia zawartości faz amorficznych. Określanie przejść fazowych próbek krystalicznych w zakresie temperatur od 12 do 290 K (PheniX Oxford) i 298 – 1473 K (HTK 1200N Anton Paar).
Pomiary cienkich warstw i warstw epitaksjalnych – krzywe odbicia z płaszczyzn symetrycznych i asymetrycznych, określanie odwróconych map węzłów siatki z płaszczyzn symetrycznych i asymetrycznych.
Mikroskopia sił atomowych (AFM)
Tworzenie map powierzchni w skali nano uwzględniających takie właściwości jak: tarcie, przyczepność, sprężystość, chropowatość, rozkład ładunku elektrostatycznego, przewodnictwo elektryczne, struktura domen magnetycznych i przewodnictwo cieplne. Obserwacja zachodzących procesów na badanej powierzchni w czasie rzeczywistym, w zakresie temperatur od -35 do 250OC.
Badanie topografii powierzchni (z wykorzystaniem dostępnych trybów pracy) próbek półprzewodnikowych, izolatorów, metalicznych i biologicznych o średnicy do 210 mm i wysokości 15 mm. Badanie próbek biologicznych w ich naturalnym środowisku.
Pomiary w ultrawysokiej próżni (UHV)
Pomiary w warunkach UHV pozwalają na ilościowe i jakościowe analizy dotyczące m.in. procesów zachodzących na powierzchniach metali, półprzewodnikach, izolatorach, proszkach i materiałach biologicznych. Ponadto zastosowanie technik spektroskopowych (XPS, UPS, AES) pozwala na rozpoznanie własności elektronowych badanych powierzchni. Metody takie jak LEED i STM pozwalają na uzyskanie informacji o strukturze atomowej powierzchni.
Skaningowa mikroskopia elektronowa (SEM)
Automatyczna analiza SEM umożliwia identyfikację minerałów, ocenę składu materiałów, analizę fazową oraz badanie struktury w różnych skalach, obejmujących cząstki, osady, pyły i gleby. Mikroskopy pozwalają na ocenę struktury pod kątem rozkładu ziaren, obecności osadów, inkluzji oraz porowatości.
Możliwe jest także in-situ obserwowanie zmian strukturalnych po podgrzaniu próbek do 1400 °C oraz obrazowanie materiałów półpłynnych i oleistych w trybie środowiskowym. SEM umożliwia również trójwymiarowe obrazowanie struktury i mapowanie składu 3D. W zakresie analizy, możliwe jest badanie składu i struktury dodatków w materiałach kompozytowych i ceramicznych, takich jak kompozyty polimerowe i ceramika budowlana.
Mikroskop jest stosowany do charakterystyki materiałów poprodukcyjnych i półproduktów, a także do weryfikacji procesów technologicznych, w tym jakości trawienia chemicznego i zmian powierzchni po obróbce. Dodatkowo, FIB/SEM jest używany do wytwarzania struktur submikronowych oraz elementów mechanicznych (MEMS), optomechanicznych (MOEMS), a także lameli do obserwacji TEM.
Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM)
Obrazowanie i analiza na poziomie atomowym różnych typów materiałów. Obrazowanie subnanometryczne i atomowe, pomiary dyfrakcyjne, analiza domieszkowania, analiza pierwiastków EELS i EDX. Szerokie zastosowanie w rozwoju materiałów. Pomiary dedykowane do analizy awarii urządzeń, w tym interfejsów wielowarstwowych, studni kwantowych, dyslokacji, analizy cienkich warstw/powierzchni i mapowania składu.
Tryb skanowania (STEM) dostępny w połączeniu z polem ciemnym pierścieniowym o dużym kącie (HAADF) jest silnie zależny od średniej liczby atomowej (kontrast Z) i umożliwia dodatkowe analizy, w których wymagane są analizy sond o rozdzielczości atomowej.
Analizy termiczne i fizykochemia polimerów
Analiza termograwimetryczna (TG), różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC) wyposażona w wysokociśnieniowy (HP DSC) i ultraszybki kalorymetr nagrzewający (Flash DSC) dostarczają informacji o degradacji materiałów i procesach przemian fazowych. Są one dodatkowo uzupełnione o analizę termomechaniczną (TMA) i dynamiczną analizę mechaniczną (DMA).
Jednoczesny analizator termiczny STA sprzężony ze spektrometrem podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) i kwadrupolowym spektrometrem mas (QMS) umożliwia pomiary w temperaturze do 1650 °C. Jest on dedykowany do analizy cech fizykochemicznych i pozwala na obserwację przewodnictwa cieplnego, dyfuzyjności cieplnej, zmian wymiarów próbek podczas pomiarów dylatometrycznych i utwardzania materiałów za pomocą analizy dielektrycznej.
Analizy porowatości
Pomiary porowatości są kluczowe dla charakterystyki proszków i ciał stałych, obejmując badania mikroporowatości i mezoporowatości, które przeprowadza się przy użyciu technik fizycznej adsorpcji gazów. Dzięki temu można dokładnie określić rozmiar i objętość porów w materiałach o drobnych strukturach. W przypadku większych porów, stosuje się porozymetrię rtęciową do analizy makroporowatości, co pozwala na precyzyjne zbadanie struktury porów w szerszym zakresie.
Dodatkowo, badania adsorpcji chemicznej i reakcji programowanych temperaturowo dostarczają szczegółowych informacji o właściwościach katalitycznych materiałów, takich jak katalizatory czy ich nośniki. Te wysoce precyzyjne techniki pozwalają na kompleksową ocenę struktury porowatej materiałów oraz ich zdolności do przeprowadzania reakcji chemicznych, co jest kluczowe w optymalizacji ich wydajności w procesach przemysłowych.
Testy palności
Testy palności polimerów i tworzyw sztucznych są kluczowe dla oceny bezpieczeństwa tych materiałów w przypadku narażenia na ogień. Proces ten obejmuje kompleksową analizę różnych aspektów reakcji materiału na spalanie. Mierzy się wydzielanie ciepła, co pozwala na ocenę intensywności pożaru, oraz przeprowadza analizę produktów spalania, aby zidentyfikować potencjalnie toksyczne substancje uwalniane podczas pożaru.
Testy te określają również czas zapłonu, czyli moment, w którym materiał zaczyna się palić, oraz klasyfikują palność materiału według norm bezpieczeństwa. Dodatkowo, badane są procesy spalania, co obejmuje obserwację, jak materiał się spala, a także ocenę gęstości optycznej dymu, czyli ilości dymu generowanego podczas spalania, co jest istotne dla oceny widoczności i zagrożeń inhalacyjnych w sytuacjach pożarowych.
Pracujemy na najlepszym sprzęcie
Analizator sorpcji fizycznej 3Flex
umożliwia badanie adsorpcji gazów, takich jak azot, w niskich temperaturach, co pozwala na ocenę właściwości powierzchniowych i strukturalnych materiałów, takich jak wielkość i objętość porów oraz powierzchnia właściwa. Analizator 3Flex jest precyzyjnym narzędziem do charakteryzacji materiałów porowatych i nanomateriałów.
Porozymetr rtęciowy AutoPore IV 9510
Służy do analizy porowatości materiałów poprzez wtłaczanie rtęci pod wysokim ciśnieniem. Umożliwia dokładne określenie rozkładu rozmiarów porów, ich objętości i gęstości, co jest istotne dla oceny materiałów stosowanych w filtracji, katalizie i magazynowaniu energii.
Analizator sorpcji chemicznej AutoChem
Wykorzystywany do badania reakcji chemisorpcji, czyli adsorpcji z udziałem reakcji chemicznych na powierzchni materiału. Pozwala na analizę aktywności katalizatorów i ich trwałości, a także na charakterystykę powierzchni katalitycznych.
Piknometr helowy AccuPyc 1340
Służy do precyzyjnego pomiaru gęstości materiałów stałych, proszków oraz cieczy, wykorzystując hel jako gaz roboczy. Pomiar gęstości rzeczywistej materiału jest kluczowy dla oceny właściwości mechanicznych, strukturalnych oraz do obliczeń wymagających precyzyjnych danych gęstościowych.
Komory starzeniowe
Spektrometria emisyjna ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-OES)
Spektrometria emisyjna ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-OES) to szybka i wszechstronna technika analityczna pozwalająca na jednoczesne wykrywanie wielu pierwiastków w próbkach. Umożliwia pracę w szerokim zakresie stężeń, od bardzo niskich do wysokich (4-5 rzędów wielkości), z granicą wykrywalności na poziomie pojedynczych części na miliard (ppb).
Spektrometria absorpcji atomowej ze wzbudzeniem w płomieniu (FAAS)
Spektrometria absorpcji atomowej ze wzbudzeniem w płomieniu (FAAS) to szybka technika analityczna służąca do oznaczania pojedynczych pierwiastków w próbkach. Metoda ta działa w wąskim zakresie stężeń i ma granicę wykrywalności na poziomie około 100 części na miliard (ppb). Idealnie nadaje się do analiz, gdzie wymagane jest precyzyjne oznaczanie jednego konkretnego pierwiastka.
Spektrometria absorpcji atomowej ze wzbudzeniem w piecu grafitowym (GFAAS)
Spektrometria absorpcji atomowej ze wzbudzeniem w piecu grafitowym (GFAAS) to jednopierwiastkowa metoda analityczna, która, choć wolniejsza niż techniki płomieniowe, oferuje bardzo wysoką czułość. Umożliwia oznaczanie pierwiastków na poziomie 10-100 części na bilion (ppt), co czyni ją idealną do analizy śladowych ilości pierwiastków w próbkach.
Spektroskopia FTIR – pomiary transmisyjne i w trybie ATR
Spektroskopia FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) umożliwia analizę organicznych substancji w formie ciekłej i stałej poprzez pomiary transmisyjne oraz w trybie ATR (Attenuated Total Reflectance). Technika ta pozwala na identyfikację związków chemicznych, analizę wszelkiego rodzaju próbek, ocenę dopasowania widm IR między próbką badaną a referencyjną, a także badanie powierzchni tworzyw sztucznych.
Mikroskopia FTIR – pomiary transmisyjne i w trybie µ-ATR
Mikroskopia FTIR (Fourier Transform Infrared Microscopy) pozwala na analizę materiałów w skali mikroskopowej za pomocą pomiarów transmisyjnych oraz w trybie µ-ATR (mikro-ATR). Umożliwia obrazowanie powierzchni próbek metodą FT-IR oraz precyzyjną analizę defektów powierzchni tworzyw sztucznych, dzięki wysokiej rozdzielczości i dokładności µ-ATR.
Mikroskopia Ramana
Mikroskopia Ramana umożliwia powiększenie obrazu do 10x, 20x, 50x, i 100x oraz analizę próbek przy długościach fali 532 nm i 785 nm. Technika ta pozwala na mapowanie ramanowskie wybranych obszarów na powierzchni próbki, co umożliwia szczegółowe badanie składu chemicznego. Dzięki specjalistycznemu oprogramowaniu możliwa jest zaawansowana obróbka i analiza uzyskanych danych spektralnych.
Mikroobróbka laserowa
Grawerowanie laserowe i cięcie laserowe to zaawansowane techniki obróbki materiałów, które umożliwiają precyzyjne wykonywanie wzorów i kształtów. Proces cięcia laserowego pozwala na bardzo dokładne cięcia o szerokości do 30 μm, co zapewnia wysoką precyzję w pracy z różnorodnymi materiałami, w tym szkłem, gdzie możliwe jest uzyskanie idealnie prostopadłych krawędzi.
Dodatkowo, technika mikrostrukturyzacji laserowej pozwala na tworzenie złożonych wzorów i mikrostruktur zgodnie z projektem stworzonym w oprogramowaniu CAD (AutoCAD), co umożliwia precyzyjną i spersonalizowaną obróbkę powierzchni.
Procesy prowadzone w atmosferze ochronnej
Komora rękawicowa jest specjalistycznym urządzeniem, które pozwala na przeprowadzanie różnorodnych procesów chemicznych i fizycznych w kontrolowanym środowisku, wolnym od wilgoci i tlenu, dzięki atmosferze azotu na poziomie 1 ppm. Umożliwia to wykonywanie operacji, takich jak wygrzewanie (annealing), czyli obróbka cieplna materiałów w celu poprawy ich właściwości, oraz spin coating, polegający na nanoszeniu cienkich warstw substancji na podłoże poprzez wirujące ruchy.
Komora jest także wyposażona w napylarkę z technologią e-beam (wykorzystującą wiązkę elektronów do naparowywania materiałów) oraz napylarkę termiczną, która używa ciepła do odparowania materiałów.
Charakterystyka półprzewodników
Badanie efektu Halla pozwala na określenie typu półprzewodnika (n lub p) oraz na wyznaczenie koncentracji i ruchliwości nośników ładunku (elektronów lub dziur) w materiale. Efekt Halla polega na powstawaniu poprzecznego napięcia (napięcia Halla) w materiale przewodzącym, przez który przepływa prąd elektryczny w obecności zewnętrznego pola magnetycznego.
Ruchliwość nośników wskazuje, jak szybko nośniki ładunku (elektrony lub dziury) mogą przemieszczać się przez materiał pod wpływem pola elektrycznego, co jest kluczowe dla zrozumienia właściwości transportowych półprzewodników.
