Prístroje

Povlakovacie technológie

Cryofox Discovery 500 (Polyteknik, Denmark)

 

 

 

 

 

 

 

• PVD zariadenie s HiPIMS a DCMS zdrojmi po technickom zhodnotení
• 3 nevyvážené magnetróny (2 fokusované) s DC a HiPIMS zdrojmi
• Rotujúci držiak s ohrevom podložiek do 500 ^oC a pulzným predpätím do -1400 V
• Reakčné naprašovanie (N₂, C₂H₂, H₂, O₂a pod.)

 

PQL S500 (PQL Ltd., United Kingdom)

 

 

 

 

 

 

 

• HiTUS technológia naprašovania tenkých vrstiev a povlakov
• 4 terče s priemerom 100 mm s RF zdrojom pre vodivé aj nevodivé materiály
• Rotujúci držiak s ohrevom podložiek do 500 ^oC a RF predpätím do 500 W
• Reakčné naprašovanie (N₂, C₂H₂, H₂, O₂)
• in situ meranie teploty podložky, rýchlosti naprašovania, zloženia zvyškových plynov a zloženia plazmy (optickou spektroskopiou)

HiTUS umožňuje nanášanie povlakov na plastové fólie a prípadne aj vysokotvrdých povlakov na ložiskovú oceľ pri teplote pod 200 °C. Obe PVD technológie sa vyznačujú extrémne vysokým stupňom ionizácie rozprašovaného materiálu, čo umožňuje lepšiu kontrolu výsledných vlastností povlakov, najmä hustoty a následne aj tvrdosti, oteruvzdornosti a adhézie povlaku k podložke.

 

Hybridný PVD/PE CVD systém

• Elektrónové delo max. 10 kV/1,2A
• Magnetrón s priemerom 10 cm a 1kW/ 13,56 MHz
• Sublimátor
• Predpätie max. 5 kV/ 3 A
• Systém napúšťanie plynov N₂, C₂H₂, H₂, O₂
• Rotačný prípravok Vysoká rýchlosť rastu vrstiev 0,01 – 10 μm /min

 

Technológia prípravy nano/mikrovlákien

Nanospider^TM NS LAB 200

 

 

 

 

 

 

 

Zariadenie, ktoré poskytuje možnosť výroby kontinuálnych náhodných alebo usporiadaných  vlákenných vrstiev s rôznou plošnou hustotou a rôznymi priemermi vlákien. Umožňuje zvláknenie širokého spektra materiálov (rôznych druhov polymérov, vrátane biomateriálov) s použitím rôznych podkladových substrátov. Polymérne mikro/nanovlákna sú používané ako prekurzory keramických mikro/nanovlákien.

Parametre mikro/nanovlákien:

• Priemery: 50 – 700 nm (±30 %)
• Dĺžka: významná
• Vlákna: kontinuálne, uniformné

Parametre vrstvy:

• Plošná hustota vrstvy: od 0,03 g/m²
• Hrúbka vrstvy: 1 – 500 µm
• Efektívna šírka vrstvy: 250 – 350 mm

Príklady produkcie mikro/nanovlákien:

• Polyméry: PA, PVA, PAN, PEO, PVP…
• Keramika: TiO₂, Fe₃O₄, SnO₂, Al₂O₃, ZrO₂, ZnO, uhlíkové nano/mikrovlákna, TiC…
• Biomateriály: chitosan, kolagén, PAA, PLA, PCL, HA…

 

Technológia prípravy materiálov z práškov

SPS, model HP D10-SD (FCT Systeme GmbH, Germany)

 

 

 

 

 

 

 

Zariadenie, ktoré poskytuje výrobu nano/mikro kompozitných keramických a kovových materiálov pripravených z práškov metódou spekania za prítomnosti plazmy – Spark Plasma Sintering.

• Hydraulický lis so silou 10 t [5 – 100 kN]
• Max. teplota 2200 °C, rýchlosť ohrevu 5 – 1000 K/min.
• Zdroj jednosmerného pulzného prúdu až 5500 A pri napätí 7,2 V
• Max. nepretržitý výkon 37 kW
• Trvanie impulzu 1…255 ms, trvanie prestávky 0…255 ms
• Procesné plyny – argón, dusík (max. 5 bar)
• Vákuum v studenej peci 5 x 10^-2 mbar

Charakteristika produkovaných spekaných materiálov:

• Priemery vzoriek môžu byť v rozsahu od 10 do 70 mm
• Hrúbka vzorky môže byť až 5 mm
• Malá veľkosť zrna – nanokompozitné materiály
• Veľmi krátke spekacie časy 1 až 20 minút

Príklady produkcie spekaných materiálov:

• Kovy: W, Mo, Cr, Ru, Si, Cu
• Intermetalické materiály: TiAl, Ni₃Al, PbTe, SmCo₅
• Karbidy: WC, B₄C, SiC, TiC, ZrC, nitridy: AlN, TiN, Si₃N₄, hBN
• MMC/CMC, materiály pre pancier: B₄C, SiC, ZrB₂, TiB₂, Al₂O₃ (+CNT)
• Transparentné materiály: spinel, Al₂O₃
• Nanoštruktúrované materiály, funkčne gradované materiály

 

Prístroje na keramografickú prípravu vzoriek

Keramografická brúska a leštička TEGRAMIN 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Individuálny aj centrálny prítlak
• Prítlak vzorky od 5 N – 400 N
• Nastavenie úberu materiálu s presnosťou 50 µm
• Meniteľná rýchlosť otáčania disku 40 – 600 ot./min.
• Pohyb motorizovanej hlavy 50 – 150 ot./min.
• Dávkovací systém kontrolujúci množstvo použitých suspenzií na reprodukovateľnú prípravu materiálov
• Chladenie kotúča na prípravu vzoriek citlivých na teplotu

 

Zariadenie na zalievanie/zalisovávanie keramických vzoriek Simplimet 3000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Zalievanie/zalisovávanie keramických vzoriek za tepla do termosetických a termoplastických hmôt
• Lisovacie formy na vzorky s priemerom 25 a 30 mm
• Teplota lisovania od 50 °C do 180 °C
• Lisovací tlak od 80 bar do 300 bar
• Lisovanie dvoch vzoriek súčasne

 

Presná automatická píla Secotom 15

 

 

 

 

 

 

 

• Kontrola rezania s automatickou korekciou reznej rýchlosti
• Použitie rezných kotúčov s priemerom 75 – 200 mm
• Meniteľná rýchlosť otáčania kotúča 300 – 5000 ot./min.
• Uchytenie a rezanie vzoriek s rozmermi 165 x 50 mm
• Delenie vzoriek do hrúbky 70 mm s dĺžkou rezu 190 mm
• Nastavenie dĺžky reznej dráhy a automatické zastavenia rezania
• Upínací modul s polohovaním v x-ovej osi s presnosťou 5 µm

 

Nízkootáčková presná píla ISOMET 1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Rezanie vzorky definovanou prítlačnou silou
• Automatické zastavenie rezania po prerezaní vzorky alebo po dosiahnutí zvolenej hĺbky rezu
• Rezné kotúče s priemerom do 178 mm
• Rýchlosť otáčania rezného kotúča od 25 do 950 ot./min.
• Maximálne rozmery vzoriek do priemeru 38,1 mm s dĺžkou 203 mm
• Posun ramena držiaka do 25 mm

 

Rozbrusovacia píla za mokra Delta Abrasimet

 

 

 

 

 

 

 

Píla s diamantovým kotúčom na ručné hrubé a rýchle rezanie tvrdých keramických materiálov väčších rozmerov.

• Maximálne otáčky rezného kotúča do 2830 ot./min.
• Použitie rezných kotúčov s priemerom do 254 mm
• Delenie vzoriek do priemeru max. 95 mm
• Rezanie ľubovoľne dlhých vzoriek
• Upínací stôl s T-drážkami rozmeru 210 x 210 mm

 

Naparovačka JEE-420T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prístroj na prípravu rôznych materiálov vhodných pre vysokorozlišovacie pozorovania v transmisnom aj rastrovacom elektrónovom mikroskope. Vhodný na rýchlu prípravu uhlíkových filmov pre TEM.

• Turbomolekulárna pumpa dosahujúca vákuum 7 x 10^-5 Pa a menej
• Možnosť naklápania a rotácie vzorky
• Meranie hrúbky nanášaného filmu

 

Naprašovačka Q150T

 

 

 

 

 

 

 

Povlakovací systém pre SEM, TEM, vysokorozlišovací FE-SEM. Vysoké vákuum umožňuje naprašovanie rôznych druhov kovov.

• Presné meranie hrúbky nanášaného filmu
• Rotačný planetárny držiak ’Rota-cota’ s  ø 50 mm

 

Zariadenia na prípravu tenkých fólií pre pozorovanie na TEM

Ultrazvuková vyrezávačka

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• Vyrezávanie diskov z tvrdých a krehkých materiálov o priemere 2,3 mm a 3 mm, hrúbky od 40 µm do 1 mm

 

Brúska diskov

 

 

 

 

 

 

• Vyrezávanie diskov z tvrdých a krehkých materiálov o priemere 2,3 mm a 3 mm, hrúbky od 40 µm do 1 mm

 

Jamkovacia brúska

 

 

 

 

 

 

• Vyrezávanie diskov z tvrdých a krehkých materiálov o priemere 2,3 mm a 3 mm, hrúbky od 40 µm do 1 mm

 

Bombardovačka PIPS 691

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zariadenie pracuje na princípe bombardovania vzorky Ar iónmi a prípravu elektrónovo transparentnej oblasti. Bombardovanie centrálnej časti vzorky v tvare disku dvomi iónovými delami. Systém umožňujúci chladenie vzorky tekutým dusíkom.

• Spojité regulovanie energie lúča od 100 eV do 6 kV
• Dve iónové delá s uhlami od +10° do -10°
• Rotácia vzorky od 1 ot./min. do 6 ot./min.

 

Prístroje na testovanie a vyhodnocovanie trecích, pevnostných vlastností, opotrebenia, povrchu a zloženia materiálov

Vysoko-teplotný Tribometer  (CSM Instruments)

 

 

 

 

 

 

 

• Metóda merania: Pin-on-disc
• Meranie s použitím maziva, alebo bez
• Meranie na vzduchu, alebo v ochrannej atmosfére
• Gulôčka: s priemerom 6 mm
• Oceľ, ťažké kovy, Al2O3, Si3N4, ZrO2
• Statické zaťaženie: 0,1 – 10 N
• Maximálne zaťaženie: 10 N
• Teplota: do 800 °C (do 1000 °C s prídavnou pecou), ± 3 °C
• Rotácia: 0,3 – 500 ot./min.
• Max. priemer: 30 mm
• Max. krútiaci moment: 450 mNm
• Výstup: koeficien zaťaženia, opotrebenie

 

Profilometer Mitutoyo SJ-201

• Meranie drsnosti a profilu
• Presnosť 0,01 μm

 

Nanotribometer CSM NTR2

 

 

 

 

 

 

 

 

• Extrémne presné merania pri zaťaženiach do 1 N
• Kruhový a recipročný pohyb
• Presné testy malých vzoriek, biomateriálov, polymérov

 

Univerzálny tribometer Bruker UMT 3

 

 

 

 

 

 

 

• Široký rozsah možných spôsobov expozície
• Kruhový a recipročný pohyb
• Skúšky za sucha i v kvapalinách (testy lubrikantov)
• Testy ložísk – guľôčky, valčeky
• Vyššie zaťaženie (5-1000 N)
• Presné testy malých vzoriek, biomateriálov, polymérov

 

AFM Dimension ICON (Veeco Instruments)

 

 

 

 

 

 

Mikroskop atómových síl (AFM), alebo silový skenovací mikroskop (SFM) je vysokorozlišovací typ skenovacieho mikroskopu so snímačom s veľkosťou rozlíšenia v nanometrickej oblasti. To umožňuje veľmi presne rekonštruovať 3D reprezentatívny topografický pohľad skúmaného povrchu a skúmať mechanické, elektrické a magnetické vlastnosti materiálov. Meracie módy: Contact mode (also in fluids), Tapping mode (amplitude, phase imaging), Lateral Force Microscopy (LFM), Friction Force, Force Modulation, Magnetic FM, Electric FM, Surface Potential Detection, Dynamic modulation, Nanoindentation, Piezoresponse, Scanning Tunneling Microscopy, Peak Force QNM – quantitative nanomechanical mapping of material properties.

• Motorizované zariadenie pohybujúce sa po osi XY
• Vzorky s max. rádiusom 120 mm
• Oblasť skenovania 100×100 μm
• Nízka hlučnosť, krycie veko
• Video: 508 – 4010x
• Skener – zariadenie pohybujúce sa v troch smeroch

 

Mikro-nano indentor TTX NHT2 (CSM Instruments)

 

 

 

 

 

 

Inštrumentovaná indentácia / nanoindentácia je technika, kde v priebehu indentačného procesu sa presne zaznamenáva hĺba preniku a zaťažujúca sila počas procesu zaťažovania a odľahčovania. Potom vieme vypočítať tvrdosť, tuhosť, modul pružnosti a ďalšie mechanické vlastnosti ako funkciu hĺbky.

• Programovateľné motorizované zariadenie pohybujúce sa po osi XY (presnosť ≤ 1 μm)
• Zaťaženie 40 nN
• Meranie indentácie od 0,1 do 500 mN
• Dynamická mechanická analýza
• Kontinuálne multicyklické módy
• Mód zaťaženia

 

Nanoindentor Agilent G200

 

 

 

 

 

 

Prístroj pre realizáciu nanoindentačných meraní (meranie nanotvrdosti).

•  Vysoká presnosť meraní
•  Testovanie od 0,5 mN do 10 N
•  Dynamická mechanická analýza
•  Skenovanie hrotom
•  Microscratch testing
•  Testovanie do teplôt 500 °C
• Meranie tvrdosti, pružnosti, creepu, únavy, elasticko-plastických javov
• Charakterizácia tenkých povlakov, filmov a vrstiev
• Mapovanie mechanických vlastností povrchu
• Charakterizácia mechanických vlastností jednotlivých fáz systémov/kompozitov
• Meranie anizotropie mechanických vlastností zŕn/kryštálov

 

GD – Profiler 2 – optický emisný spektrometer (Horiba Yvon Jobin, France)

 

 

 

 

 

 

 

Spektrometer na operatívny výskum chemickej analýzy povrchu a objemu, ako aj na hĺbkovú profilovú prvkovú analýzu širokého spektra materiálov, od masívnych kovov až po moderné kompozitné, nanokompozitné a biologické materiály a povlaky. Zariadenie umožňuje rýchle, experimentálne jednoduché a ekonomicky nenáročné meranie kvalitatívneho a kvantitatívneho obsahu H, O, Cl, N, Nb, Cu, C, Zr, Ni, Co, P, S, Ti, Fe, Y, Mo, Ca, Al, La, V, Sr, Cr, W, Zn, B, Si, Mn, Hf, F a K v širokom spektre tuhých látok, ich zmien v procesoch oxidácie, korózie, vplyvov vlhkosti, tribologickom a inom opotrebení a pod. už od koncentrácií na úrovni niekoľko ppm pre potreby vývoja nových technológií a štúdia procesov ich prípravy a pri prevádzke.

• Polychromátor 0,5 m
• Monochromátor
• Detektory pre 31 spektrálnych čiar
• Generátor dusíka

 

Mikroskopia

Stemi 2000 C – stereomikroskop (Carl Zeiss, Germany)

 

 

 

 

 

 

 

Stereomikroskop na rýchle pozorovanie povrchov v rozsahu zväčšení od 0,65 – 50 x s CCD kamerou a ohniskovou vzdialenosťou do 92 mm.

 

Axio Observer 1M – invertovaný optický mikroskop (Carl Zeiss, Germany)

 

 

 

 

 

 

 

Moderný svetelný mikroskop s rozsahom zväčšení 25x – 1000x pre prácu v svetlom poli, tmavom poli, v polarizovanom svetle a v režime diferenciálneho interferenčného kontrastu (DIC).

 

Neox Plu – konfokálny mikroskop/optický profilometer (Sensofar, Spain)

 

 

 

 

 

 

 

Profilometer pre pozorovanie a meranie členitých povrchov v rozsahu zväčšení 50 – 1500 x s výborným rozlíšením v osi Z vhodný na rýchle nekontaktné meranie drsnosti povrchov (bodová, čiarová, plošná analýza) a priečnych profilov (napr. získaných zo stôp po skúškach opotrebenia, vrypových skúškach, indentačných skúškach), vrátane hrúbky tenkých vrstiev.

• Duálne osvetlenie s bielym aj krátkovlným monochromatickým svetlom
• Automatické prepínanie medzi konfokálnym a interferometrickým módom len výmenou objektívu a prepnutím softwaru
• Vertikálne rozlíšenie v režime PSI  <0,02 nm
• Odchýlka od linearity pri vertikálnom skenovaní v rozsahu do 50 ɥm < 60 nm
• Vertikálne rozlíšenie v režime VSI <1,5 nm
• Rýchlosť snímania v konfokálnom režime> 10 frame/s
• Interferometrické objektívy so zväčšením v rozsahu od 2,5x do 100x
• Konfokálne objektívy so zväčšením v rozsahu od 5x do 150x
• Optické pozorovanie povrchu v svetlom poli v reálnych farbách
• Motorizovaný a piezo-posun v osi Z a motorizovaný XY stolík
• Manuálny priečny a pozdĺžny náklon stolíka
• Software na automatické mapovanie a skladanie obrazov zo zadaných plôch a na vyhodnocovanie topografických parametrov povrchu

 

XploRA – Ramanovský mikroskop (Horiba Yvon Jobin, France)

 

 

 

 

 

 

 

Výskumný disperzný Ramanovský mikroskop s  tromi excitačnými lasermi s rôznou vlnovou dĺžkou, automaticky prepínateľnými mriežkami spektrografu, spektrálnym rozlíšením lepším ako 3,4 cm^-1, rýchlym a  presným automatizovaným mapovaním a vyhodnocovacím softwarom kombinovaný s optickým mikroskopom umožňujúcim pozorovanie v svetlom a tmavom poli.

• Automatické prepínanie medzi lasermi a ich automatická kalibrácia
• Automatické nastavenie konfokálnej apertúry
• Spektrálne rozlíšenie pri mriežke 2400 vrypov/mm a vlnovej dĺžke lasera 532 nm minimálne 3,4cm^-1
• Rozsah vlnových čísel pri mriežke 2400 vrypov/mm a vlnovej dĺžke lasera  532 nm od 200 do 3000 cm^-1
• 4 automaticky prepínateľné mriežky spektrografu
• Automatické mapovanie s dobou snímania 1 bodu pod 100 ms/bod
• Krok XY stolíka menší ako 0,5 um
• Software na vyhodnocovanie so základnou databázou na identifikáciu spektier
• Objektívy optického mikroskopu so zväčšením 10x, 50x a 100x
• Farebná CCD kamera s min. 1 mil. pixelov

 

SEM EVO MA15 – Environmentálny Rastrovací elektrónový mikroskop (Carl Zeiss, Germany)

 

 

 

 

 

 

 

Environmentálny rastrovací elektrónový mikroskop s integrovanými analytickými metódami EDX a WDX (Oxford Instruments, United Kingdom). Vybavený W vláknom s rozšíreným rozsahom pracovných tlakov a s integrovanými  analytickými metódami na pozorovanie a výskum mikroštruktúry, topografie a chemického zloženia širokého spektra materiálov, od masívnych kovov až po moderné kompozitné, nanokompozitné a biologické materiály a povlaky s rozšírenými možnosťami analýzy ľahkých prvkov.

• W vlákno
• SE a BSE detektory pre prácu pri zvýšenom tlaku
• Rozsah pracovných tlakov v komore v rozsahu do 400 Pa
• 5-osový motorizovaný stolík
• Veľká komora
• Bezolejové vákuum

 

SEM/FIB – CrossBeam systém AURIGA Compact

 

 

 

 

 

 

 

SEM/FIB kombinovaný „dual beam“ mikroskop určený na precízne štruktúrne a chemické analýzy, 2D, 3D zobrazovanie vo vysokom rozlíšení (sekundárne elektróny, spätne odrazené elektróny, 3D energiovo-disperzná analýza, In-lens duo a STEM detektor) a na mikro/nanoobrábanie. Vhodné pre dvoj- a troj-rozmerné zobrazovanie a analýza vodivých i nevodivých materiálov s použitím lokálneho kompenzátora náboja, pre prípravu ultratenkých lamiel (<50 nm) pre pozorovanie v TEM (aj z miest, ktoré sú pre iné metódy nedostupné- indentácie, opotrebenie, pre prípravu vodivých i nevodivých nanoštruktúr (< 20 nm) cestou depozície z plynnej fázy, mletie, bombardovanie, iónové leptanie materiálov, Iónová litografia a analýza priečnych rezov a štruktúrnych rozhraní materiálov na stanovenie odolnosti  voči opotrebeniu, korózii, či oxidácii, meranie hrúbky vrstiev, analýza chýb v materiáli a príprava mikroútvarov (pilierov) pre následné nanomechanické skúšanie.

• SEM (rastrovacia elektrónová mikroskopia)
• Rozlíšenie 0,9 nm pri 30 kV (STEM mód), 2,5 nm pri 1 kV
• Zväčšenie 12x-900 000x
• FIB (fokusovaný zväzok iónov)
• Rozlíšenie 5 nm (30 kV, 1 pA)
• Zväčšenie 600x – 500 000x

 

Creepovacie zariadenia

Creepovacie stroje

 

 

 

 

 

 

 

• Ťahové skúšky tečenia (creepové skúšky) kovových materiálov pri konštantnom zaťažení
• Teplotný rozsah skúšok od 200 °C do 650 °C
• Rozsah počiatočných zaťažovacích napätí od cca. 50 MPa do 200 MPa
• Možnosť kontinuálneho merania creepovej deformácie LVDT snímačmi s presnosťou 1 μm
• Možnosť stanovenia creepovej životnosti (doby do lomu) a creepových plastických vlastností

 

Vysokoteplotná pec HTTF-2

 

 

 

 

 

 

 

Zariadenie na mechanické testovanie progresívnych keramických materiálov pri teplotách do 1500 °C pri zaťažení do 1 kN pri teplote do 1500 °C. Pec je vybavená kontinuálnym systémom zaťaženia pri vysokých teplotách.

• Štvorbodový creep v ohybe, tlakový a indentačný creep do 1500 °C
• Meranie vysokoteplotnej ohybovej pevnosti do 1500 °C
• Meranie rastu trhliny pri zvýšenej teplote do 1500 °C
• Meranie odolnosti voči tepelným šokom