|
Лаборатория обладает комплексом аналитического и
испытательного оборудования, позволяющим изучать морфологию
и внутреннее строение наноструктур с локальностью не менее 1
нм. Для проведения исследований используются традиционные
высокоразрешающие структурные методы и различные косвенные
физические методики, которые позволяют получать достоверную
информацию об элементном и фазовом составе, морфологических
и кристаллографических особенностях формирующихся
наноструктур. Направления исследований лаборатории
-
анализ локального
химического состава материалов;
-
анализ структуры материала
методами электронной микроскопии;
-
фрактографическое изучение
изломов и проведение экспертизных исследований,
связанных с диагностикой разрушения материалов по виду
излома;
-
электронно-микроскопическое исследование тонкой
структуры материалов с полной кристаллогеометрической
аттестацией фаз;
-
обнаружение и получение
изображений структурных элементов (фаз) размером от 0.5
нм до 100 нм;
-
определение элементного
состава и типа кристаллической решетки формирующихся
нанообъектов;
-
выявление, идентификацию и
количественную аттестацию дефектов кристаллического
строения атомного, микро- и мезомасштабного уровня;
-
определение относительной
доли различных структурных составляющих;
-
получение распределений
аморфных нанофаз и нанокристаллитов по форме и размерам;
-
получение распределений
ориентировок нанокристаллических структурных элементов
(кристаллографическая текстура);
-
получение и анализ
распределения разориентировок на границах
нанокристаллитов по величине угла и направлению;
-
получение и анализ
межфазных ориентационных соотношений и межфазных
разориентировок.
-
анализ поверхности
материалов методами Оже-электронной спектроскопии и
микрорентгеноспектрального анализа;
-
анализ поверхности
материалов методами атомно-силовой микроскопии.
Возможности лаборатории в области наноматериалов
Контроль структурного состояния, лежащий в основе создания
новых нанофазных материалов и сопровождающий разработку
новых нанотехнологий, должен осуществляться такими методами,
которые позволяют оперативно получать статистически
достоверную информацию о поэтапной эволюции элементного и
фазового состава, морфологических и кристаллографических
особенностях формирующихся наноструктур, включая:
-
обнаружение и получение
изображений структурных элементов (фаз) размером от 0.5
нм до 100 нм;
-
определение элементного
состава и типа кристаллической решетки формирующихся
нанообъектов;
-
выявление, идентификацию и
количественную аттестацию дефектов кристаллического
строения атомного, микро- и мезомасштабного уровня;
-
определение относительной
доли различных структурных составляющих;
-
получение распределений
аморфных нанофаз и нанокристаллитов по форме и размерам;
-
получение распределений
ориентировок нанокристаллических структурных элементов
(кристаллографическая текстура);
-
получение и анализ
распределения разориентировок на границах
нанокристаллитов по величине угла и направлению;
-
получение и анализ
межфазных ориентационных соотношений и межфазных
разориентировок.
Методы
Просвечивающая электронная микроскопия
Прямое
разрешение кристаллической решётки
Задачи метода:
- Прямое разрешение кристаллической решётки;
- Прямое определение межплоскостных расстояний;
- Непосредственное наблюдение ориентационных
соотношений.
Справочные данные: межплоскостное расстояние в
структуре VN у плоскостей типа (111) d = 2.382 Å
Метод одиночных рефлексов
Задачи метода:
- Идентификация фазы по её кристаллической
решётке;
- Определение кристаллографической ориентировки
структурного фрагмента;
- Определение локальных разориентировок.
Спектроскопия характеристических потерь энергии
электронов (СХПЭЭ)
Задачи метода:
- Получение изображения структуры, улучшение
контраста изображения;
- Получение распределения химических элементов
по видимому участку образца (элементное
картирование с высоким разрешением).
- Локальный количественный элементный анализ
(в том числе легкие элементы — C, N, B, O)
Растровая электронная микроскопия
Анализ дифракционных картин обратно
рассеянных электронов (ДОРЭ, EBSD)
Задачи метода:
- Идентификация фазы по кристаллической
решётке материала;
- Определение кристаллографических
ориентировок зёрен (кристаллитов);
- Определение разориентировок на границах
зёрен (кристаллитов);
- Анализ кристаллографической текстуры
материала, построение полюсных фигур.
Рентгеновская спектроскопия
Энергодисперсионный рентгеновксий анализ
в режиме сканирующей просвечивающей
электронной микроскопии (СПЭМ, STEM)
Задачи метода:
- Получение изображения структуры;
- Локальный количественный элементный
анализ;
- Элементное картирование с высоким
разрешением.
Атомно-силовая микроскопия
Метод сканирующей зондовой
микроскопии
Задачи метода:
Одновременные измерения с высоким
разрешением: рельефа поверхности,
различных механических свойств
материала, включая упругие модули,
твердости; Исследуемые материалы
Лаборатория занимается исследованиями
широкого спектра сталей и сплавов,
металлокомпозиционных материалов.
Публикации
-
Горынин И.В. Исследования и
разработки ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» в
области конструкционных
наноматериалов» //Российские
нанотехнологии. Исследования и
разработки, том2, №3-4 2007
-
Алексеева Т. Н., Круглова А. А.,
Орлов В. В., Хлусова Е. И., Немтинов
А. А. Исследование особенностей
формирования структуры высокопрочных
низколегированных сталей для труб
большого диаметра при
термомеханической обработке
//Вопросы материаловедения, № 1
(49). 2007. С.32-42
-
Хлусова Е.И., Михайлов М.С., Орлов
В.В. Особенности формирования
структуры толстолистовой
низкоуглеродистой стали при
термомеханической обработке // ДиР,
2007
-
Горынин И. В., Рыбин В. В.,
Малышевский В. А., Хлусова Е. П.,
Нестерова Е. В., Орлов В. В.,
Калинин Г. Ю. Экономнолегированные
стали с наномодифицированной
структурой для эксплуатации в
экстремальных условиях //Вопросы
материаловедения, № 2. 2008. С.7-20
Приборный парк
-
Просвечивающий электронный микроскоп
Tecnai G2 30F S-TWIN STEM.
-
Сканирующий электронный микроскоп
Camscan-4DV.
-
Электронно-ионный сканирующий
микроскоп Quanta 200 3D FEG с
системой Pegasus.
-
Атомно-силовой микроскоп.
|
