Kierownik Laboratorium:
Prof. dr hab. Maria Janik-Czachor
Tel.: (0 22) 343-3325
Fax:(0 22) 632-5276
e-mail: maria@ichf.edu.pl
Tematyka badań
- Właściwości electrochemiczne szkieł metalicznych i metali składowych,
- Dynamika procesów elektrokatalitycznych,
- Zjawiska lokalne na elektrodach,
- Wysokorozdzielcza charakterystyka powierzchni niejednorodnych materiałów funkcjonalnych i konstrukcyjnych.
Zarówno chemikom, jak i specjalistom w dziedzinie inżynierii materiałowej zainteresowanym zrozumieniem i poprawą właściwości nowych materiałów funkcjonalnych i konstrukcyjnych, niezbędna jest informacja o morfologii i składzie chemicznym powierzchni w skali nano. Aparatem umożliwiającym uzyskanie takich wielostronnych informacji jest Skaningowy Mikroanalizator Elektronów Augera.
I. Skaningowy Mikroanalizator Elektronów Augera
Centrum Fizykochemii Materiałów wyposażone jest w Skaningowy Mikroanalizator Elektronów Augera MICROLAB 350 firmy Thermo VG Scientific.
Możliwości badawcze urządzenia są następujące:
- otrzymywanie obrazów SE powierzchni próbki (rozdzielczość < 7 nm);
- wykonywanie lokalnych analiz jakościowych (rozdzielczość pozioma < 12 nm, rozdzielczość w głąb 0,5 - 2 nm; zakres analizowanych pierwiastków od litu (Z = 3) wzwyż; wykrywalność ok. 0,3 % at.);
- wykonywanie obrazów powierzchniowego rozmieszczenia pierwiastków (rozdzielczość < 12 nm);
- wykonywanie analiz liniowych rozmieszczenia pierwiastków;
- określanie względnej zawartości pierwiastków w nanoobszarach (dokładność analizy > 10 % wzgl.);
- określanie stanu chemicznego atomu w nanoobszarach (rozdzielczość energetyczna 0,06%);
- badanie bardzo cienkich warstw powierzchniowych (ARAES);
- wyznaczanie profili zmian składu chemicznego w głąb materiału z rozdzielczością nanometryczną (połączone z trawieniem jonowym);
- badania powierzchni ciał stałych za pomocą rentgenowskiej spektroskopii fotoelektronów (XPS):
- identyfikacja stanu chemicznego składników badanego materiału
- rozszerzenie gamy możliwych do analizy materiałów o dielektryki (polimery, materiały tlenkowe- szkła, ceramika)
- dokładniejsza analiza ilościowa próbek, w oparciu o program Mutline lub bazy danych współczynników czułości Scofielda i Wagnera
Szczegóły dotyczące wyposażenia urządzenia, jego możliwości badawczych i przykłady wykorzystania można znaleźć w załączniku.
Aparat jest zasilany poprzez urządzenie UPS dostarczone przez firmę Comex w celu utrzymania napięcia zasilającego ma wymaganej wartości 240 V i podtrzymania napięcia w przypadku krótkotrwałych zaników napięcia w sieci zasilającej.
II. Mikroskop elektrochemiczny
Produkcja własna, projekt dr M. Dolata, dr P. Kędzierzawski.
Podstawą części mechanicznej układu jest precyzyjny stolik X-Y, poruszany poprzez przekładnie śrubami mikrometrycznymi, obracanymi silnikami krokowymi. Połączona z częścią ruchomą stolika mikroelektroda jest przesuwana względem nieruchomej elektrody badanej. Cześć elektroniczną stanowi układ polaryzacji przystosowany do pracy z mikroelektrodami oraz sonda o dużej oporności wejściowej. Zarówno cześć mechaniczna, jak i elektroniczna są sterowane komputerem, który prowadzi również nabór danych i pozwala na prezentację wyników.
Urządzenie umożliwia wykonywanie map rozkładu wielkości badanych (potencjał, opór, stężenie) z rodzielczością przesuwu czujnika ok. 300 nm i praktyczną rozdzielczością rzędu mm.
Sposób wykorzystania urządzenia:
- badanie mikroszczelności powłok antykorozyjnych zarówno galwanicznych, jak i farb
- badanie korozji galwanicznej
- badanie materiałów kompozytowych (zarówno ich odporności na korozję, jak i ich pracy w charakterze elektrokatalizatorów)
- badanie mechanizmów procesów elektrodowych
- osadzanie mikrostruktur przy użyciu mikroelektrody pomocniczej (Scanning Counter Electrode).
- jako metoda uzupełniająca do metod spektroskopowych: AES, XPS i ramanowskiej, które pozwalają na rejestrację map rozkładu stężeń na powierzchni próbki.
Szczegóły dotyczące wyposażenia urządzenia, jego możliwości badawczych i przykłady wykorzystania można znaleźć w załączniku (PDF).
III. Zestaw do elektrochemicznych badań korozji
Zestaw składa się z potencjostatu, generatora i komputerowego układu naboru danych, wyposażony jest też w odpowiednie naczynia elektrochemiczne z elektrodami odniesienia i pomocniczymi.
Zestaw pozwala na wykonanie typowych badań korozji metodami elektrochemicznymi.
Sposób wykorzystania urządzenia:
- wyznaczanie prądu korozyjnego i potencjału korozyjnego metali i stopów z krzywych polaryzacji
- wyznaczanie potencjałów przebicia dla korozji wżerowej
- istnieje również możliwość badania powierzchni metali i stopów niestacjonarnymi metodami elektrochemicznymi, w tym metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS):
- określenie chropowatości i niejednorodności powierzchni metodami elektrochemicznymi
- badanie podatności korozyjnej i trwałości stanu pasywnego
- prognozowanie lokalnej depasywacji na podstawie zmian charakterystyk impedancyjnych w pobliżu punktów przemian fazowych w warstwach powierzchniowych (dr hab. A. Sadkowski).
|
