Prístroje

Technológie prípravy materiálov

• a) Oblúková taviaca pec MAM-1

• Malá oblúková taviaca pec Mini Arc Melter MAM-1 pre oblúkové tavenie 5-20 g vsádzok
• teplota tavenia až 3500°C
• tavenie vsádzok do tvaru bochníkov
• odlievanie taveniny pod tlakom chladenej Cu formy, ingoty ø 3 mm, l = 35 mm

 

• b) Rýchle ochladzovanie tavenín – Melt Spinner SC

• zariadenie na prípravu amorfných/polykryštalických zliatin metódou rýchleho (až 10⁵°C) ochladzovania taveniny
• indukčné tavenie 5-10 g vsádzok
• teplota tavenia do 1800°C, meranie teploty pyrometrom
• melt spinning – vstrekovanie taveniny na povrch Cu valca, ø 200 mm, otáčajúceho sa rýchlosťou 4200 ot./min.
• pretlakové odlievanie taveniny do chladenej Cu formy – ingoty ø 3 mm a ø 5 mm, l = 200 mm

 

• c) Attritor 01 SERIES MODELS, 01-HDDM

• vysokoenergetické mechanické mletie práškov a práškových vsádzok (do 1,4 litra) za sucha alebo za mokra
• mletie v ochrannej (N2, Ar), oxidačnej (O2) alebo v redukčnej atmosfére (H2)
• rýchlosť otáčania vretena do 650 ot./min.

 

• d) Zariadenie Spark Plasma Sintering – SPS HP D10-SD

Spark Plasma Sintering – SPS HP D10-SD je zariadenie na prípravu nano/mikro kompozitných keramických a kovových materiálov pripravených z práškov metódou spekania za prítomnosti plazmy.

• 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

Príprava preparátov pre materiálové analýzy

• a) Metalografická brúsička a leštička Phoenix 4000

Zariadenie slúži na prípravu metalografických výbrusov pre svetelnú mikroskópiu a predprípravu vzoriek pre skenovaciu a transmisnú elektrónovú mikroskópiu.

• b) Elektrolytická leštička LectroPol-5

Zariadenie pre elektrolytické leštenie a leptanie metalografických vzoriek materiálov (napr. pre SEM a EBSD analýzy), ktoré sú odolné voči bežne používaným chemickým leptadlám.

• c) Iónová rezačka 682 PECS

Prístroj je určený pre rezanie, leptanie a povlakovanie vzoriek pomocou iónového lúča. Zariadenie sa používa na prípravu vzoriek pre elektrónovú mikroskópiu napr. na nanášanie rôznych vodivých prvkov na povrch vzoriek určených pre SEM, TEM a EBSD analýzy.

Mikroskópia

• a) Svetelný mikroskop OLYMPUS GX71

Digitálny svetelný mikroskop Olympus GX 71 (s kamerou), s maximálnym 2000-násobným  zväčšením. Svetelná mikroskópia je využívaná na základnú analýzu mikroštruktúry materiálov s možnosťou pozorovania v režimoch: svetlé pole, tmavé pole, polarizované svetlo a Nomarski kontrast.

• b) Rastrovací elektrónový mikroskop Jeol JSM 7000F

Multifunkčný vysokorozlišovací rastrovací elektrónový mikroskop JEOL JSM-7000F s autoemisnou tryskou  “THERMAL FEG”. Rastrovacia (skenovacia) elektrónová mikroskopia (SEM) slúži na detailnejšiu (submikrónovú) mikroštruktúrnu analýzu materiálov až do 100 000-násobného zväčšenia. Okrem pozorovania a morfologickej charakterizácie mikroštruktúrnych objektov, umožňuje v kombinácii s analytickými jednotkami EDX a EBSD, získať informácie o ich chemickom zložení, fázovom zložení a kryštalografickej orientácii.

• c) Skenovaco-transmisný elektrónový mikroskop JEOL JEM-2100F

Vysokorozlišovací skenovaco-transmisný elektrónový mikroskop JEOL JEM-2100F UHR s autoemisnou Schottkyho katódou. V TEM režime dosahuje maximálne zväčšenie 1 500 000x. V difrakčnom režime umožňuje difrakciu z nanoobjemu o veľkosti rádovo v jednotkách nanometrov kubických. V STEM režime poskytuje maximálne zväčšenie až 150 miliónov. Umožňuje pozorovania v tmavom poli aj vo svetlom poli. Súčasťou mikroskopu je aj EDX analyzátor a digitálna kamera GATAN s citlivým dvojkanálovým snímačom.

Mechanické skúšanie

• a) Elektromechanický univerzálny skúšobný stroj Instron 5985

• nízkoprofilová snímacia hlava sily, statická, kapacita: ±250 kN
• pneumatické čeľustie kapacity 200kN,
• 1930 mm vertikálny testovací priestor
• max. hrúbka vzorky 40 mm, max. šírka vzorky 75 mm, max. priemer vzorky 50 mm
• teplotná komora od -150°C do +350°C
• dynamický prieťahomer: priame meranie predĺženia
• spätnoväzbové riadenie stroja (ťahové, tlakové a únavové skúšky)
• upínacia dĺžka prieťahomeru 12,5mm s drahou +/- 5mm (+/-40% predĺženia vzorky),
• teplotný rozsah použitia prieťahomeru: -80°C do +200°C

 

• b) Elektromechanický skúšobný stroj TiraTest 2300

• snímače sily do: 1kN, 10 kN a 100 kN
• univerzálny software pro testy materiálov umožňujúci automatický prenos dát
• široký rozsah ťahových, tlakových, ohybových, odlupovacích, odtrhovacích a trecích aplikacíí
• vyhovuje normám ČSN, DIN, EN, ISO, ASTM a iné priemyslové štandardné testovacie metódy
• teplotná komora F1200 do 1000°C
• prieťahomer do pece MFHT5 Lo 10-50mm

 

• c) Makrotvrdomer Vickers  432SVD

• tvrdomer pre meranie tvrdosti Vickers podle EN-ISO 6507 s digitálným odečítaním
• LCD zobrazenie, on-line štatistika
• metódy: Vickers & Knoop
• zaťaženie: 0,3 – 0,5 – 1 – 3 – 5 – 10 – 20 – 30 kgf
• presnosť podľa EN-ISO 6507, ASTM E384 a E92, a JIS
• manuálne spracovanie obrazu a automatické vyhodnotenie vtlačku

 

• d) WILSON-WOLPERT tvrdomer Tukon 1102

• meranie tvrdosti Micro-Vickers podľa EN-ISO 6507 / ASTM E384
• metódy: Vickers & Knoop
• zaťaženie: 10, 25, 50, 100, 200, 300, 500, 1000 (2000) (gf)
• štandardy: EN-ISO 6507, ASTM E384 & E92, and JIS
• konverzia na: Brinell, Vickers, Rockwell
• manuálne spracovanie obrazu vrátane možností automatického vyhodnocovania vtlačku
• s motorizovaným X-Y stolíkom riadeným softvérom

 

• e) Univerálny tvrdomer s max. zaťažením 250kg, model UH250

• metódy: Brinell, Vickers, Rockwell, S-Rockwell, Knoop, HBT
• vyhodnocovanie merania pomocou softwaru Wincontrol
• meranie podľa noriem: ISO 6506, ISO 6507, ISO 6508, ISO 4545, ASTM E18, ASTM E92, ASTM E10 a JIS
• zaťaženie: 1, 3, 5, 10, 15, 15.625, 20, 30, 31.25, 50, 60, 62.5, 100, 125, 150, 187.5, 250 kgf
• Vickers Test Procedures-HV 1, 2, 3, 5, 10, 20, 30, 50, 100
• Rockwell Test Procedures-A, B, C, D, E, F, G, H, K, L, M, P, R, S, V, Bm, Fm, 15N, 30N, 45N, 15T, 30T, 45T, 15W, 30W, 45W, 15X,30X, 45X, 15Y, 30Y, 45Y, 30 TM, HMR 5/25
• Brinell Test Procedures-HB1: 1, 2.5, 5, 10, 30; HB2.5: 6.25, 15.625, 31.25, 62.5, 187.5; HB5: 25, 62.5, 125, 250; HB10: 100, 250

 

• f) 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

 

• g) Rezonančný únavový skúšobný stroj Cracktronic

• stolný model pre dynamické zaťaženie v ohybe
• aplikáce: únavové skúšky, / S/N-diagramy; únavovýrasttrhlín/da/dN-krivky
• max. hodnota momentu ohybu: 160 Nm
• max. peak-peak hodnota momentu ohybu: 160 N (± 80 Nm)
• max. statický moment : 100 Nm pozitívny moment
• dynamický uhol: 2° (± 1°) nastavitelný
• frekvenčný rozsah: 70 – 250 Hz (v 6 krokoch)

 

• h) Charpyho kladivo

• dynamické skúšky rázom v ohybe
• pre stanovenie nárazovej práce a hodnôt rázovej húževnatosti

 

• i) Creepovacie stroje (6 ks)

• 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

Tepelné spracovanie

• a) Komorové pece LAC s programovým regulátorom

• Elektrické odporové pece do Tmax.= 1280 °C pre tepelné spracovanie kovových aj nekovových materiálov
• Kalenie a popúšťanie zliatin na báze železa
• Dlhodobé termálne expozície
• Realizácia zložitých termálnych cyklov
• Výstup z regulátora do PC (záznam teploty v čase)

Laserové spracovanie

• a) Laserové zariadenie TRUMF model TruLaser Station 3003 so zdrojom TruFiber 400

Laserové zariadenie TRUMF model TruLaser Station 3003 so zdrojom TruFiber 400 umožňuje:

 

• Laser Scribing pre ovplyvňovanie veľkosti magnetických domén
• laserové mikroštruktúrovanie povrchov materiálov
• vytváranie vrstiev na kovoch a keramike (Laser Cladding/Sintering)
• legovanie materiálov (Laser Alloying)
• presné mikrozváranie/spájkovanie kovov/keramiky/plastov
• presné mikrorezanie
• presné značenie a gravírovanie materiálov pomocou lasera
• kalenie/tepelné pôsobenie na povrchy materiálov

Termické analýzy

• a) Diferenčný skenovací kalorimeter Perkin Elmer DSC 8500

DSC 8500 výkon kompenzujúci diferenciálny skenovací kalorimeter najnovšej generácie. S ohľadom na typ materiálu sa stanovuje entalpia zmien, fázové premeny, tepelné kapacity tuhých a kvapalných látok, určujú sa teploty tavenia, sklenia, demagnetizácie, vyparovania, príp. sublimácie.

• Teplotný rozsah: od -180 °C do 750 °C
• Rýchlosť ohrevu: od 0,01 do 750 °C/min
• Rýchlosť chladenia: od 0,01 do 750 °C/min
• Teplotná presnosť ± 0,05 °C
• Čas ochladenia z +100 °C na -100 °C pri chladiacom systéme CLN2: 80 s

 

• b) Termický DTA-DSC-TG analyzátor série Jupiter STA 449-F1

Simultánny termický analyzátor pre stanovenie TG-DSC/DTA série Jupiter STA 449-F1 od firmy NETZSCH. Zariadenie určené pre analýzy fáz a kinetiky fázových premien v anizotermických podmienkach.

• Teplotný rozsah: od 25 °C do 1550 °C
• rýchlosť ohrevu max. 50 K/min
• rýchlosť ohrevu max. 1000 K/min
• Teplotné rozlíšenie 0,001 K
• Presnosť DSC entalpie ± 2% (pre väčšinu materiálov)

Fázové analýzy

• a) Rtg. difraktometer Philips X`Pert Pro  s vysokoteplotnou komorou do 1600 ºC

Difraktometer Philips X’Pert Pro MPD s ultra rýchlym detektorom X’Celerator ako aj s možnosťou merania pomocou scintilačného detektora. Možnosti merania v Bragg-Brentano geometrii v rôznych variáciách: q-q; w-q.

Zariadenie umožňuje analyzovať fázové zloženie (kryštalografické charakteristiky) látok, zastúpenie prítomných fáz v materiáli, veľkosť kryštalitov a makro/mikronapätí (meranie zvyškových napätí metódou sin²y). Umožňuje aj realizáciu in-situ experimentov pomocou vysokoteplotnej komory HTK16.