Profil badawczy

7Praca badawcza prowadzona aktualnie przez grupę Mikroskopii Elektronowej i Badań Strukturalnych nakierowana jest na zastosowanie technik dyfrakcji rentgenowskiej i mikroskopii elektronowej (SEM,TEM) do badań szerokiej gamy materiałów, w celu uzyskania szczegółowych informacji na temat ich struktury w skali mikrometrycznej i sub-mikrometrycznej. Szczególny nacisk kładziony jest na poznanie zależności pomiędzy strukturą materiału, a jego właściwościami. W tym celu wykorzystywane są m.in. takie techniki jak: rentgenografia niskokątowa (XRR), pomiary dyfrakcyjne z zastosowaniem stałego kąta padania (GIXD), dyfrakcja elektronowa (w szczególności: dyfrakcja elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) i dyfrakcja elektronowa z wybranego obszaru w TEM (SAED)) czy też mikroanaliza rentgenowska (EDXS).

Do projektów realizowanych obecnie przez Zespół należą m.in.: badania dyfrakcyjne właściwości materiałów polikrystalicznych z zastosowaniem metody stałego kąta padania (MGIXD), analizy fazowe spiekanych stopów wysokoentropowych, badania morfologii nanoporowatych materiałów ceramicznych CaO-Al2O3, analizy TEM zmian struktury w materiałach elektrodowych do zastosowań w bateriach litowo-jonowych, charakterystyka kompozytów na osnowie metalowej (typu Fe/TiC) wytwarzanych in situ.

Kompetencje

XRD

  • Ilościowa i jakościowa analiza fazowa, określenie wielkości krystalitów i ocena stopnia krystaliczności badanego materiału.
  • Dyfrakcyjne badanie tekstury krystalograficznej i pomiar naprężeń własnych.
  • Pomiary zmienności naprężeń oraz struktury krystalicznej w warstwach powierzchniowych polikryształów oraz w cienkich powłokach.
  • Dyfrakcyjne pomiary in situ naprężeń oraz stałych sprężystości w próbkach poddanych zewnętrznym obciążeniom z wykorzystaniem maszyny rozciągającej.
  • Rentgenografia niskokątowa dla cienkich warstw w układzie wiązki równoległej (analiza grubości i morfologii cienkich warstw, jakościowa i ilościowa analiza fazowa analiza struktury nadmolekularnej i anizotropii strukturalnej cienkich warstw polimerowych).

XRD/SEM

  • Badanie przemian fazowych w funkcji temperatury.

SEM

  • Analiza morfologii i topografii powierzchni metali i ich stopów, materiałów ceramicznych, amorficznych, geologicznych oraz organicznych, polimerów, a także preparatów wilgotnych i biologicznych.
  • Analizy wielkości i kształtu cząstek, porów, wad strukturalnych oraz grubości powłok o rozmiarach mikro- i nanometrycznych.
  • Analiza orientacji krystalograficznych z wykorzystaniem dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych EBSD.
  • Identyfikacja faz, pomiary tekstury, rozkłady FRO.

SEM/TEM

  • Jakościowa i ilościowa analiza składu chemicznego przy użyciu spektrometru dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego EDS (punktowe, liniowe oraz powierzchniowe tzw. mapping).

TEM

  • Analiza wielkości ziaren/krystalitów/cząstek, zdefektowania materiału, rozmieszczenia i rozkładu wielkości wydzieleni oraz grubości powłok.
  • Identyfikacja faz w mikroobszarach, analiza lokalnej orientacji mikroobszarów oraz określenie zależności krystalograficznych występujących między fazami.

Kierownik

prof. dr. hab. Marek Przybylski

Członkowie

dr inż. Katarzyna Berent
dr inż. Marta Gajewska
dr inż. Marianna Marciszko

Laboratoria