ЦКП "Состав, структура и свойства конструкционных и функциональных материалов" ФГУП ЦНИИ КМ "Прометей"    

http://ckp.crism-prometey.ru

    | Домой

 

 

bullet О центре

bullet Лаборатории

bullet Оборудование

bullet Услуги

bullet Новости

bullet Контакты

 
 

Лаборатория электронно-микроскопических исследований и атомно-силовой микроскопии, анализа поверхности твердых тел

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.

 

 

     
 
  © 2008-2017 НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей"