Laboratoř povrchových technologií a degradace materiálů (pobočka Plzeň)

Vědečtí pracovníci:

doc. Ing. Petr Hora, CSc.

Ing. Andrea Pechová

RNDr. Ivo Štěpánek

Bc. Lucie Štěpánová

Ing. Tereza Vaňková, Ph.D.



Sekretariát:

Bc. Pavlína Strejcová, Dis.



Techničtí pracovníci:

Andrea Plecitá

Výzkum a vývoj se zaměřuje na :

1. vývoj a realizace pokročilých technologických procesů v oblasti povrchových úprav rozdílnými technologickými procesy PVD a PA CVD, chemicko-tepelným zpracováním a tepelným zpracováním včetně stárnutí materiálových systémů
2. prověření odolnosti a predikce chování materiálových systémů v procesech degradace vyvolaných korozním působením, tepelnými vlivy, mechanickým makro, mikro a nano namáháním a stárnoucími procesy kompozitních a polymerních materiálů
3. vyhodnocení iniciačních a rozvojových stádií degradace materiálových systémů a komplexních vlastností a chování v povrchových vrstvách materiálových systémů i objemových materiálů různě strukturovaných
4. vývoj metodických postupů hodnocení výsledků technologických procesů, vlastností a chování materiálových systémů s chemicko-tepelným zpracováním, povrchovými úpravami a modifikacemi a materiálových systémů z degradačních a stárnoucích procesů
5. vývoj metodických postupů pro nastavení degradačních a stárnoucích procesů
6. počítačového zpracování dat z technologických a degradačních procesů, výpočetní metody a modelové aproximace technologických procesů a diagnostiky

TH02010026

Vývoj nových technologií pro výrobu progresivních nástrojů a součástí.

Cílem projektu je výzkum a vývoj v oblasti speciálních nástrojů vykazujících výrazně inovované charakteristiky (otěruvzdornost, životnost) a technologií jejich výroby šetrných k životnímu prostředí. Dílčím cílem řešení projektu je vývoj takové technologie, která by umožnila vyrábět tyto speciální nástroje i pro kusovou/malosériovou výrobu, tedy s nízkými výrobními náklady při současném zachování jejich špičkových parametrů. Tento dílčí cíl je v kontextu dostupných řešení výrazně inovativní a přináší vysokou přidanou hodnotu řešení projektu.

Výzkumný tým

Ivo Štěpánek, Lucie Štěpánová, Andrea Pechová

CZ.01.1.02/0.0/0.0/15_019/0004451

Deposice tenkých vrstev - progresivní nástroje a inovativní technologie

Výzkum a vývoj vhodných způsobů depozice tenkých vrstev a tepelného zpracování speciálních nástrojů pro následné povrchové úpravy. Vývoj technologie umožňující výrobu nově vyvinutých speciálních nástrojů při zachování nízkých výrobních nákladů a dosažení větší ekologičnosti provozu.

Výzkumný tým

Ivo Štěpánek, Lucie Štěpánová, Andrea Pechová

CZ.01.1.02/0.0/0.0/19_262/0020161

Optimalizace vybraných povrchových úprav žárupevných ocelí pro specifické provozní podmínky

Projekt řeší optimalizaci výběru žárupevného materiálu ve vazbě na povrchové úpravy pro zvýšení odolnosti ve specifických provozních podmínkách daných působením současně  koroze, mechanického namáhání, eroze a příp. dopadu urychlených částic. Řeší se problém zvýšené odolnosti základním materiálem proti korozi a odolnosti proti mechanickému porušení a erozi povrchovou úpravou s minimálně zachováním korozní odolnosti. Řešena je optimalizace povrchových úprav a zpětnovazebních analytických metod.

Výzkumný tým

Ivo Štěpánek, Lucie Štěpánová, Andrea Pechová

CZ.01.01.01/08/22_001/0000232

Studie proveditelnosti ekologické změny tepelného zpracování pokročilými technologiemi ve vzájemné korelaci kvalitativních změn vlastností a ekologické zátěže

Zaměření je na studii proveditelnosti ekologické změny tepelného zpracování pokročilými technologiemi tepelného zpracování a povrchových úprav ve vzájemné korelaci kvalitativních změn vlastností, ekologické zátěže a ekonomie. Vzhledem k úvaze snížení ekologické zátěže bude realizována selekce metod tepelného zpracování z pohledu technologií i procesních medií a pro dosažení kvalitativního efektu kombinace s technologiemi povrchových úprav v korelaci na materiálové jakosti a ekonomii provozu.

Výzkumný tým

Ivo Štěpánek, Lucie Štěpánová, Andrea Pechová

CZ.01.01.01/01/22_002/0000357

Optimalizace chemicko tepelného zpracování speciálních nerezových materiálů s řízenou strukturou z pohledu technologicko provozních parametrů systémů povrchová úprava a základní materiál

Projekt řeší chemicko tepelné zpracování speciálních nerezových ocelí s obtížnou zpracovatelností z pohledu dosažení větších hloubek povrchové modifikace a potřebného zvýšení povrchové tvrdosti se zachováním dostatečné houževnatosti. Projekt řeší otázku jak technologických parametrů výroby vybraných speciálních těsnících kroužků tak odolnost těchto produktů při provozních podmínkách zatížení. Kromě technologických parametrů bude sledován vliv strukturních vlastností na povrchové úpravy.

Výzkumný tým

Ivo Štěpánek, Lucie Štěpánová, Andrea Pechová, Miloslav Mach

CZ.01.01.01/01/22_002/0000358

Optimalizace výroby speciálních komponent z pohledu technologie tváření a zvyšování odolnosti povrchovými úpravami se zohledněním provozních podmínek tepelně - chemického zatížení

Řešení projektu je zaměřeno na optimalizaci technologie výroby speciálních výlisků do provozně náročných podmínek tepelně chemického zatížení a to z komplexního pohledu optimalizace parametrů technologie tváření v úzké vazbě na materiálové charakteristiky výlisků se zajištěním rozměrové přesnosti a kvality bez defektů a optimalizace vlastností materiálových systémů ve vztahu k požadované provozní odolnosti teplotní a korozní se zajištěním limitní mechanické odolnosti a její stálosti.

Výzkumný tým

Ivo Štěpánek, Lucie Štěpánová, Andrea Pechová, Tereza Vaňková

ELASTOCON EB 23 S RELAXAČNÍM ZAŘÍZENÍM ELASTOCON EB 02
PEC PRO STÁRNUTÍ A MĚŘENÍ RELAXACE

Používá se pro zkoušení stárnutí plastů při teplotách a vlhkosti a řízené změny pro měření změn. Teplotní komora umožňuje simulaci dlouhodobého teplotního stárnutí polymerních materiálů s měřením relaxačních procesů během zahřívání. Měření se provádí pro hodnocení degradace zahrnující změnu zejména mechanických vlastností.

Technické parametry

Pec pro stárnutí a měření relaxace

• stárnutí materiálu dle standardů ISO 3384-1, ISO 188 metoda A,
• čtyřkomůrková pec,
• teplotní rozsah +40 až +200 °C,
• objem každé komůrky 1,2 litru,
• nad pecí ochranný transparentní kryt pro temperaci měřících souprav s regulací teploty s přesností plus minus 0,25°C,
• chlazení Peltier článkem pro regulační rozsah +10 až +50 °C,
• výška ochranného krytu nad pecí 350 mm,
• teplotní variace pece v čase max. plus/minus 0,25 °C,
• měření teploty Pt100 1/3DIN,
• rychlost výměny vzduchu v komůrkách pece nastavitelná v rozsahu 3 až 20 výměn/hodinu, kontrola průtokoměry,
• rychlost proudění vzduchu v komůrkách pece pod 0,001 m/s,
• vnitřní velikost komůrky pece: průměr 100 x 160 mm,
• 2 měřící soupravy pro relaxaci v tlaku, pro tlak 1 kN.

Měřící souprava pro relaxaci v tlaku (pro tlak 1 kN)

• kontinuální měření relaxace v tlaku v prostředí vzduchu,
• měření probíhá bez jakékoliv manipulace s aparaturou a vzorkem po zahájení měření až do jeho ukončení,
• dostupný záznam měření celého testu s dostupnými daty ze všech časových úseků – všech časových bodů měření,
• automatický průběh testu relaxace dle standardu ISO 3384-1,
• přesnost plus/minus 0,1 % v celém rozsahu,
• rozlišení v tlaku 0,1 N.

Pec pro stárnutí polymerních materiálů s kontinuálním měřením relaxace v tlaku obsahuje:

• převodník signálu do PC, rozlišení převodu teploty 0,1 °C,
• software pro relaxační měření,
• prezentace grafů v lineárním i logaritmickém zobrazení časové osy,
• vyhodnocení stupně relaxace v libovolném bodě křivky,
• průměrování dat z více měření,
• kompenzaci roztažnosti měřící cely (zapnuto - vypnuto),
• práce v absolutním nebo relativním čase,
• nastavení nulového zatížení ze software,
• automatické měřítko záznamového grafu dle vývoje měřených hodnot a času v průběhu testu.

Q-LAB CRH 600HSC
KOMBINOVANÁ KOROZNÍ KOMORA S REGULACÍ VLHKOSTI

Používá se pro zkoušení koroze a řízené korozní porušení zkušebních vzorků. Korozní komora umožňuje testování korozní odolnosti materiálů (před a po procesech povrchové úpravy) pomocí solné mlhy nebo sprchování solným roztokem za definované vlhkosti a teploty. Měření se provádí pro vyhodnocení iniciace koroze a expanze korozní degradace.

Technické parametry

• korozní testy – solné testy dle např. ČSN EN ISO 9227,
• kondenzační testy dle např. ČSN EN ISO 6270-2,
• kombinované testy viz PV 1210, VDA 621-415, ASTM G85, Renault ECC1,
• Prohesion testy, testy s přímým postřikem solankou jako např. GMW 14872, VCS 1027-149VOLVO, SAE J2334.
• objem komory cca 600 litrů,
• design truhlový s manuálně otevíracím víkem,
• nezávislý ostřikový systém k postřiku vzorků roztokem,
• mikroprocesorové programovatelné řízení s pevně nastavenými základními testy,
• bezpečnostní pákové podpěry víka pro snadnou manipulaci s víkem komory,
• komora z chemicky odolného sklolaminátového materiálu,
• půdorys zkušebního prostoru na dně komory 1000 x 650 mm,
• nosnost komory 500 kg,
• tepelně izolované víko odolné vnější teplotní radiaci teplo/chlad,
• pozorovací okno do pracovního prostoru s osvětlením.
  

Q SUN XE3HS - SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ
KOMORA S XENONOVÝM OSVITEM PRO URYCHLENÉ STÁRNUTÍ MATERIÁLŮ VLIVEM SIMULOVANÉHO SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ

Používá se pro stárnutí plastů slunečním zářením a řízené změny v materiálu zářením. Sluneční komora umožňuje simulaci radiačního stárnutí materiálů při kombinovaném slunečním záření, teplotě a vlhkosti s aplikací na různé druhy polymerních materiálů včetně tenkých vrstev. Měření se provádí pro hodnocení degradace zahrnující změnu zejména mechanických vlastností.

Technické parametry

• komora s xenonovými zdroji světla – výbojkami se světlem v souladu s SPD dle CIE č. 85, tab. 4, regulací teploty, vlhkosti a sprchováním vzorků,
• celkový výkon xenonových lamp ve stroji 5 400 W s automatickým chlazením vzduchem,
• horizontální vyměnitelný nosič vzorků s expoziční plochou 720 x 450 mm, pevně umístěný, bez rotace,
• možnost umístění 3D vzorků,
• držáky na ploché vzorky,
• filtry UV záření pro simulaci vnějších - outdoor podmínek,
• filtry UV záření pro simulaci záření za oknem v interiéru – indoor podmínek,
• řídicí systém pro konstantní úroveň ozařování podle nastaveného stupně intenzity v pásmu od 300 do 400 nm – tzv. TUV oblasti,
• intenzita osvitu outdoor regulovaná v rozsahu 20–75 W/m² pro TUV oblast,
• regulace teploty izolovaného černého panelu až do teploty 120 °C v měřící komoře,
• regulace teploty v komoře v rozsahu 35–65 °C,
• regulace relativní vlhkosti vzduchu v rozsahu 20–95 % RH,
• voda pro postřik vzorků musí být vždy čistá bez recyklace,
• ovládání, programování, diagnostika přes tlačítkový panel se zobrazením aktuálních hodnot na displeji,
• software pro PC, připojení Ethernet rozhraní.

ELECTROPLUS E10000 LINEAR-TORSION INSTRON
UNIVERZÁLNÍ ELEKTRODYNAMICKÝ TESTOVACÍ STROJ

Stroj pro zkoušení kovových, polymerních a kompozitních materiálů staticky i dynamicky. ElectroPlus E10000 se používá pro testování mechanických vlastností statickým (tahem, tlakem a krutem) a cyklickým zatížením pro hodnocení únavového chování s možností zohlednění i vyšších teplot a vlivu kapalného prostředí. Mechanické testování se provádí pro hodnocení vlastností vzorků tenkými vrstvami nebo po degradaci korozí nebo po procesech stárnutí (polymerní materiály).

Technické parametry

• dynamická kapacita do 10 kN,
• statické možnosti testování do 7 kN,
• umožňující testování v kombinaci tahu/tlaku – torze,
• torzní moment do 100 Nm,
• rám stroje – dvousloupové provedení s pístem stroje v horní pozici,
• rozměry stroje: výška 2 900 mm, šířka 1 100 mm, hloubka 600 mm,
• maximální váha stroje: 1 000 kg,
• stroj umístěn na pružných elementech,
• spodní deska stroje vybavena T-drážkami,
• posuv pístu – 60 mm, možnost provedení 16 otáček torzního momentu,
• frekvence testování – 100 Hz,
• systém chlazený vzduchem,
• minimální rozevření testovacího prostoru s pístem ve střední pozici: 870 mm,
• rozteč sloupů pro užití teplotní komory a všech přípravků, 450 mm,
• možnost změny výšky testovacího prostoru pomocí elektrického posunu, s manuálním jištěním s elektronickou signalizací zajištění příčníku,
• řídící elektronika schopna simultánního ukládání dat z každého kanálu v rychlosti 10 kHz v 24bitové hloubce,
• 2 přídavné kanály, umožňujícími řízení testu,
• 8 digitálních vstupů a 8 digitálních výstupů,
• vstupy umožňují připojení jakéhokoli snímače na principu tenzometrického můstku, půlmůstku či čtvrtmůstku, dále pak jakýkoli vstup v rozsahu 0–10 V a zpětnovazební řízení stroje.

Snímače síly

• snímač 10 kN / 100 Nm – třídy přesnosti 0,5 od 0,5 % jeho rozsahu, s vestavěnou interní kompenzací setrvačného pohybu,
• snímač 250 N – třídy přesnosti 0,5 od 0,5 % jeho rozsahu, s vestavěnou interní kompenzací setrvačného pohybu.

Vybavení stroje

• čelisti – pneumatické, klínové, kapacity 10 kN,
• čelisti umožňují torzní testy do plné kapacity stroje,
• čelisti vybaveny ploškami pro ploché vzorky od 0 do 12,5 mm, pro válcové vzorky od 3 do 18 mm, včetně zdroje tlakového vzduchu a všech rozvodů, ovládané dálkovým ovládání stroje, společným s ovládáním pístu,
• čelisti – mechanické, klínové, kapacity 10 kN, umožňují torzní testy do plné kapacity stroje, užívají shodné plošky s pneumatickými čelistmi, použitelné v teplotní komoře,
• tlačné desky pro vyvození kompresního tlaku, průměr 50 mm, do plné kapacity stroje, možnost užití v teplotní komoře v rozsahu alespoň −50 °C – +300 °C,
• tříbodový ohyb – minimální rozpětí 20–140 mm do plné kapacity stroje, možnost užití v teplotní komoře v rozsahu alespoň −50 °C – +300 °C, modul pro rozšíření na čtyřbodý ohyb.

Extensometry

• dynamický extensometr pro přímé měření deformace – kontaktní, s volitelnou upínací délkou 12,5, 25 a 50 mm s drahou +/− 2,5 mm, použitelný za změněných teplot v rozsahu −80 °C – +200 °C,
• Video extensometr – pro měření podélné i příčné deformace při statickém i dynamickém zatěžování stroje, umožňující řízení testu při statickém testu, při dynamickém testu do frekvence 20 Hz. Pole vidění 250 mm s měřením v přesnosti 1 um, rozlišení 0,5 um, pole vidění 700 mm s přesností 2 um, rozlišení 1 um. Snímky z videoextensometru umožňují pozdější vyhodnocení vzorku metodou DIC, včetně vyhodnocovacího softwaru.

Software pro statické testy umožňuje:

• nastavení a konfiguraci obrazovky a řídícího panelu,
• automatickou kalibraci a vyvážení snímačů,
• automatickou kalibraci extenzometrů,
• použití základních výpočtů a tvorba vlastních z online měřených dat (včetně extenzometrů) se zpětnou vazbou na řízení stroje,
• rychlé vytvoření grafů,
• ukládání a vyvolávání testovacích metod a dat,
• možnost nastavení vlastního průběhu testu, změn zatížení a funkcí změn kroků,
• synchronní záznam videozáznamu.

Software pro dynamické testy umožňuje:

• vlastní nastavení průběhu testu pomocí editoru či importem souboru csc s volitelným ukládáním dat včetně frekvence ukládání a jejich filtrace,
• řízení testu jakýmkoli snímačem včetně kombinujícího zatěžování – tah-tlak-torze,
• možnost nastavení volitelných grafů ze všech získávaných kanálů,
• možnost volby množství a obsahu živých displejů,
• možnost adaptivního řízení, včetně řízení pomocí výpočtů a průběžných výpočtů – řízení dle spotřeby energie, dle r konstanty atd.,
• kontrolu teploty vzorku přídavným termočlánkem a dle měnící se hodnoty teploty provádění automatických korekcí zatěžovacích signálů.

BIOKOROZE INSTRON
KOMORA PRO REALIZACI BIOKOROZNÍHO PROSTŘEDÍ PŘI MECHANICKÉM ZATĚŽOVÁNÍ

Komora pro simulaci bio prostředí a zkoušení mechanické za těchto podmínek.

Technické parametry

Biolázeň 1

• určena pro provádění mechanických zkoušek v biologickém, solném či jiném minerálním roztoku za konstantních teplot,
• možnost nastavení teploty od teploty okolí do 40°C s možností ovládání teploty a jejím sledování ze samostatného panelu,
• objem nádoby 3 l,
• možnost najetí do testovacího prostoru univerzálního zkušebního stroje a umožnění tak vložení vzorku do čelistí mimo lázeň,
• možnost měření deformace vzorku uvnitř Biolázně za použití Videoextensometru,
• součástí Biolázně jsou tahové čelisti s pneumatickým ovládáním s nožním spínačem,
• kapacita čelistí 200 N,
• rozměry pro použití ve stroji: 200 x 450 x 450 mm, určena pro upevnění do testovacího prostoru zkušebního stroje a napojení na jeho snímače včetně potřebného příslušenství, včetně příslušenství pro zajištění snímačů proti vlivu prostředí.

Biolázeň 2

• určena pro provádění mechanických zkoušek v biologickém, solném či jiném minerálním roztoku za konstantních teplot,
• možnost nastavení teploty od teploty okolí do 40 °C s výstupem signálu teploty kompatibilním pro vstup do řídící jednotky Univerzálního dynamického testovacího stroje,
• objem nádoby 3 l,
• včetně přípravku pro provádění tlakového testu pod volitelným úhlem upnutí vzorku 0–40°,
• rozměry: 300 x 300 x 300 mm pro možnost montáže do zkušebního prostoru stroje, včetně potřebného příslušenství, včetně příslušenství pro zajištění snímačů proti vlivu prostředí,
• možnost využít přípravek pro testování implantátů,
• maximální síla minimálně 2 kN.

KLIMATICKÁ KOMORA INSTRON
KLIMATICKÁ KOMORA PRO ŘÍZENÍ ZKUŠEBNÍCH PODMÍNEK

Komora pro realizaci klimatických podmínek při mechanickém zatěžování.

Technické parametry

Klimatická komora

• pracovní rozsah −70 až +350 °C s možností připojení kontroleru pece k PC a ovládání pece pomocí ovládacích softwarů univerzálního dynamického testovacího stroje,
• vyjímatelné klíny pro možnost jednoduchého vložení zatěžovacího řetězce,
• vnitřní rozměry: výška: 450 mm x šířka: 220 mm x hloubka: 220 mm,
• vnější rozměry: výška: 640 mm x šířka: 360 mm x hloubka: 600 mm,
• chlazení využívající CO₂.

VYSOKOTEPLOTNÍ PEC INSTRON
VYSOKOTEPLOTNÍ INDUKTIVNÍ OHŘEV PRO OHŘEV PŘI MECHANICKÉM ZATĚŽOVÁNÍ

Pec pro definované vyhřívání při mechanickém zkoušení.

Technické parametry

Indukční ohřev

• pracovní rozsah −70 až +350 °C s možností připojení kontroleru pece k PC a ovládání pece pomocí ovládacích softwarů univerzálního dynamického testovacího stroje,
• vysokofrekvenční systém – 100 Hz,
• výkon generátoru – 5 kW,
• dimenzovaný na kruhové vzorky z feromagnetického materiálu, Včetně řešení přestupů tepla a odvodu zbytkového tepla, včetně chlazení přístroje,
• teplotní rozsah – 200–800 °C,
• upínání vzorků pomocí mechanických čelistí klínových,
• snímání teploty pomocí bezkontaktního čidla,
• propojení kontroleru indukčního ohřevu s řídícím PC testovacího dynamického stroje, díky čemuž je možnost záznamu teplot a jejich nastavování a řízení za pomocí ovládacích softwarů stroje.

VEGA3 SB-EASYPROBE TESCAN
ŘÁDKOVACÍ ELEKTRONOVÝ MIKROSKOP

Používá se pro hodnocení mikrostruktury a lokálního chemického složení. Skenovací elektronový mikroskop umožňuje vyhodnocení systémů tenká vrstva - substrát - struktura, chemického složení, adhezního a kohezního chování po sctatch testu a statické indentaci, lomů po tahových a torzních zkouškách při statickém a cyklickém zatížení, degradace koroze a další analýzy spojené s procesy povrchových úprav, koroze a procesy stárnutí.

Technické parametry

Řádkovací elektronový mikroskop s EDX analyzátorem umožňující studium vodivých i nevodivých vzorků

1) řádkovací elektronový mikroskop (SEM) s wolframovou katodou pro snímání vodivých i nevodivých preparátů ve vysokém rozlišení

Požadavky na řádkovací elektronový mikroskop

• obsahuje technologii pro optimalizaci parametrů svazku v reálném čase,
• umožňuje kalibraci úhlové intenzity zdroje pro velice přesné nastavení proudu svazku a velikosti stopy,
• geometrie komory umožňuje budoucí upgrade, tj. obsahuje volné porty pro detektory,
• umožňuje rychlé přepnutí v ovládacím softwaru do nízkovakuového módu pro hodnocení nevodivých vzorků bez nutnosti mechanického zásahu do systému,
• umožňuje minimální rozlišení ve vysokovakuovém módu - detektor SE:

1. ≤ 3.0 nm při 30 kV,
2. ≤ 8.0 nm při 3 kV,

• umožňuje minimální rozlišení v nízkovakuovém módu - detektor BSE:

 ≤ 3.5 nm při 30 kV,

• umožňuje urychlovací napětí v rozpětí: 200 V až 30 kV,
• minimální zvětšení mikroskopu je ≤ 3x,
• maximální zvětšení mikroskopu je 1 000 000x,
• má následující vlastnosti rastrování: rychlost od 20 ns do 10 ms na pixel a rychlost rastrování nastavitelná v krocích nebo plynule,
• ostřící okno mikroskopu má tvar, velikost a polohu plynule nastavitelné,
• umožňuje dynamický fokus, bodové a liniové rastrování,
• má komorové vakuum v módu vysokého vakua minimálně 9 x 10^-3 Pa,
• má komorové vakuum v módu nízkého vakua minimální rozsah: 3 – 500 Pa,
• parametry čerpání umožňují dobu čerpání prázdné komory mikroskopu po výměně vzorku pod 3 minuty,
• stolek vzorku umožňuje pohyby v osách minimálně:

1. X ≥ 45 mm (motorizované),
2. Y ≥ 45mm (motorizované),
3. Z ≥ 27 mm,
4. rotaci: 360° plynule,
5. náklon: −90° až +90°,

• vnitřní průměr komory je ≥ 160 mm,
• systém mikroskopu a všechny funkce jsou řiditelné pomocí klávesnice, myši a další periferie – např. trackballu a jsou kompatibilní s operačním systémem MS Windows,
• obsahuje detektory:

1. SE – detektor sekundárních elektronů,
2. BSE – vysunovací detektor odražených elektronů s vysokou citlivostí a rozlišením v atomovém čísle (min. 0.1),
3. plynulou možnost mixování výsledného obrazu ze zdroje SE a BSE,

• systém obsahuje integrovaný:

1. pA-metr – měření absorbovaného proudu,
2. akustickou kontrolu dotyku (zastavení pohybu manipulátoru v případě kontaktu vzorku s jakoukoli částí komory),
3. IR TV-kameru pro pohled do komory a kontrolu pohybu vzorku,

2) integrovaný software umožňuje plné řízení a integraci všech komponent SEM

• umožňuje pořizování snímků v prostředí Windows™ - akvizice obrazu – minimálně od velikosti 8 192 x 8 192 pixelů, velikost obrazu nastavitelná zvlášť pro živý obraz (v několika krocích) a pro ukládané obrázky (min. v 5 velikostech), volitelně čtverec nebo obdélník 4:3 nebo 2:1, formáty ukládaných obrazů – podporovány minimálně formáty: BMP, TIFF, JPEG, JPEG2000, PNG, GIF, barevná hloubka alespoň 16 bitů na barevnou složku, systém pro archivaci, zpracování a vyhodnocování snímků,
• obsahuje software pro zpracování snímků.

Základní měření objektů:

• úsečka – délka čáry, úhel s osou X, vzdálenost,
• stopa – délka nakreslené stopy, počet jejích rovných částí (počet úseček, ze kterých se skládá),
• úhel – úhel mezi dvěma úsečkami,
• plocha – plocha, obvod, šířka objektu,
• kružnice – plocha, obvod, průměr a poloměr kruhu,
• elipsa – plocha, obvod, šířka a výška elipsy (vytvořené nad vybraným objektem),
• čtverec – plocha, obvod, šířka a výška elipsy (vytvořené nad vybraným objektem),
• šipka – vložení šipky pro označení důležitých podrobností v obraze,
• umožňuje anotaci nasnímaných obrazů – vložení volného popisu a jeho editace, šipek, měřítka, apod. ve vektorové, editovatelné podobě,
• umožňuje automatizované nastavování mikroskopu:
• optimalizace parametrů svazku,
• ostření a korekce astigmatismu,
• nastavení kontrastu a jasu,
• optimalizace rychlosti rastrování (podle poměru signál/šum),
• vyžhavení katody,
• seřízení trysky,
• centrování rastrovacích módů,
• řízení vakuové soustavy,
• kompenzace na změnu urychlovacího napětí,
• autodiagnostika systému,
• umožňuje dálkové řízení mikroskopu v počítačové síti, s možností diagnostiky na dálku,
• obsahuje dotykový monitor LCD o velikosti 22“ a řídící počítač s plně integrovaným ovládáním kompletního systémů SEM (vč. EDX).

3) EDX analyzátor

• rozlišení: 129 eV (na linii MnKalfa), nebo lepším (při 100 tisících pulsů),
• aktivní plocha detektoru: 10 mm², bez potřeby chlazení kapalným dusíkem,
• plně integrovaný do systému s ovládáním na společném monitoru ze SEM.

NST3 ANTON PAAR
NANOSCRATCH TESTER S KOMPLEXNÍM VYHODNOCENÍM ZKOUŠKY

Používá se pro měření lokálních mechanických vlastností a jejich změn. NST3 se používá pro testování mechanických vlastností a chování systémů tenká vrstva - substrát vytvořených zejména deposičním systémem Flexicoatem 850 - pro řízení procesů povrchových úprav a jejich modifikací. V rozsahu studia procesů stárnutí polymerních materiálů se NST3 používá pro hodnocení změn povrchových vlastností polymerních materiálů před a po procesech stárnutí v závislosti na teplotě, aplikovanému slunečnímu záření a vlhkosti. Vyhodnocenými vlastnostmi pro optimalizaci systémů tenká vrstva - substrát jsou zejména vytvrzení povrchů, adhezivní a kohezivní vlastnosti a elastickoplastické chování s ohledem na hloubku.

Technické parametry

Přístroj umožňuje

• hodnocení dle norem ASTM D7187 – 15, ASTM G171, ASTM C1624, ISO 20502,
• panoramatický mod s automatickou synchronizací signálů ze všech senzorů s celým vrypovým obrazem,
• prescan a postscan – měření skutečné hloubky proniknutí a konečné hloubky vrypu,
• délku vrypu minimálně 70 mm se synchronizovaným optickým pozorováním,
• měřící mod opotřebení – oboustranné vrypy a opakované vrypy pro rychlou simulaci procesu opotřebení,
• zajištění kolmosti indentoru k povrchu vzorku,
• působící síla se zpětnou vazbou – elektronická zpětná vazba normálové síly,
• mody měření – konstantní zatížení, proměnné zatížení s konstantní rychlostí rostoucím i klesajícím zatížením a s proměnnou rychlostí rostoucím i klesajícím zatížením dle uživatelem stanoveném postupu, krokově měněné zatížení jak s rostoucím zatížením tak klesajícím zatížením,
• rychlost záznamu dat – až do 192 kHz s frekvencí 24 kHz na každý měřící kanál,
• schopnost měřit na zakřiveném povrchu – zpětná vazba síly s prescanem a postscanem umožňující měření skutečné hloubky měření na povrchu s nepravidelnostmi do 1 mm,
• vícenásobný postcan mod pro snazší určení časově závislého zotavení,
• nezávislé měření třecí síly,
• měření statickou indentací se záznamem indentační křivky síla – hloubka,
• součástí dodávky jsou měřící sensory (cantilevery) pro rozsah normálové síly 10 mN, 100 mN a 1000 mN, třecí stůl a diamantový kulový indentor s poloměrem 10 μm,
• součástí jsou optické objektivy 5x, 20x, 50x a 100x.

Technická specifikace

• maximální zatížení minimálně 1 000 mN,
• rozlišení zatížení ≤ 0,05 μN,
• rychlost zatěžování nastavitelná od 0 do 100 N/min,
• hloubkový rozsah minimálně 600 μm,
• rozlišení hloubky ≤0,03 nm,
• frekvence záznamu dat minimálně 192 kHz,
• vrypová rychlost nastavitelná od 0,5 do 600 mm/min,
• zvětšení mikroskopu až 4 000 x (včetně monitoru),
• možnost uchycení Berkovichova indentoru.

Možnosti softwaru

• Prescan a Postscan mod – měření skutečné hloubky při vrypové indentaci a konečné hloubky po vrypové indentaci,
• různé mody měření – konstantní zatížení, proměnné zatížení s konstantní rychlostí rostoucím i klesajícím zatížením a s proměnnou rychlostí rostoucím i klesajícím zatížením dle uživatelem stanoveném postupu, krokově měněné zatížení jak s rostoucím zatížením tak s klesajícím zatížením,
• plně uživatelsky definovatelné měřící mody – jednoduché, vícenásobné, cyklické, automatické měření na základě předdefinované mapy měření,
• obousměrné vrypové měření, hodnocení opotřebení, statická indentace s nastavitelným měřením v plném rozsahu zatížení, s různou rychlostí zatěžování,
• panoramatický mod s automatickou synchronizací signálů ze všech senzorů s celým vrypovým obrazem,
• export obrázků získaných při kritických zatížení,
• export panoramatického obrázku vrypu,
• export všech dat do uživatelsky definovaného ASCII formátu,
• Multi focus s progresivní fokusací pro získání ostrého obrazu celé vrypové stopy,
• synchronizovaná vizualizace vrypu a všech měřených signálů,
• určování kritických sil během optické analýzy vrypu,
• určování kritických sil z panoramatického obrazu,
• definování kritických sil na základě optické analýzy, frikční síly a hloubky vrypu,
• export dat do softwaru pro vyhodnocení adheze,
• možnost optického vyhodnocení tvrdosti při měření Berkovichovým indentorem.

FLEXICOAT 850 - CARC+, SPUTTERING, PACVD HAUZER TECHNO COATING B.V. (PVD - ARC, UBM A PACVD)
DEPOSIČNÍ SYSTÉM S MOŽNOSTÍ HYBRIDNÍHO PROCESU V JEDNOM ZAŘÍZENÍ (PVD ARC, PVD SPUTTERING, PACVD)

Používá se pro povrchovou úpravu s využitím výhod jednotlivých metod potřebnou pro realizaci projektu a aplikovaný výzkum. Povrchová úprava různými metodami jako PVD - ARC, PVD - UBM, nitridace a PACVD a jejich kombinace pro vytváření různých typů tenkých vrstev na základě použitých targetů, katod a procesních plynů. Aplikace umožňuje zvýšit odolnost proti opotřebení, odolnost proti únavě, odolnost proti korozi, biokompatibilitu a bioaktivitu.

Technické parametry

Deposiční systém obsahuje:

• dvě stěny se 3 CARC+ katodami pro deposici vrstev TiN, TiAlN, AlTiN, AlCrN, TiSiN apod.,
• dvě UBM katody s pulsním napětím pro deposici hlavně tribologických vrstev CrN a Cr+W-C:H apod.,
• pulsní napětí též umožňuje PACVD technologii pro deposici DLC vrstev apod.,
• zdroj plazmatu pro čištění v plazmatu; přidání hmotového průtokoměru pro H2 umožňující čištění v plazmatu a plazmatickou nitridaci.

Hlavní vlastnosti deposičního systému:

• robustní systém s malým potřebným prostorem pro instalaci,
• kompaktní velikost,
• krátký instalační čas,
• PLC řízení procesu v automatickém modu i při krokových operacích,
• integrovaný uzavřený chladící systém,
• jednoduchá údržba,
• jednoduchý provoz,
• flexibilní vybavení pro PVD povlakování,
• čtyři výměnné stěny pro maximální flexibilnost pro různé aplikace – řezné nástroje, pístní kroužky apod.,
• hybridní proces v jednom zařízení (PVD ARC, PVD SPUTTERING, PACVD),
• kombinace technologií deposice (sputtering, PACVD, CARC+) je umožněna v jednom zařízení s možností upgradu novými technologiemi do budoucna,
• clony pro každou katodu odděleně,
• zaručeno dovybavení technologiemi,
• komplexní možnosti kvalitních povlaků pro různé aplikace (dekorativní, tribologické nebo nástrojové aplikace),
• kompaktní, víceúčelová platforma,
• krátké časy deposičních cyklů,
• efektivní povlakovací objem – průměr 500 x 500 mm,
• hmotnost náplně pro povlakování – 400 kg,
• (pulsní) napětí pro předpětí – max. 18 kW,
• (pulsní) odprašovací zdroj – max. 16 kW.

Flexibilita:

• rychlé provozní cykly,
• plný rozsah vynikajících povlaků,
• výměnné stěny pro změny technologií,
• hybridní technologie v jednom stroji,
• připraveno pro upgrade novými technologiemi.

Procesní efektivita:

• oblouková deposice buď s využitím plné velikosti obdélníkových katod nebo bank válcových obloukových katod,
• maximální hustota plazmatu pomocí uzavřeného pole nevyváženého magnetronového (UBM) odprašování,
• přesná kontrola teploty produktů pomocí rotačních termočlánků blízko produktů.

Časová redukce cyklů:

• maximální výhřevnost,
• až 4 katodové pozice pro rychlou depozici vrstev,
• rychlé konvekční chlazení dusíkem.

Jednoduchá údržba:

• komorové kryty snadno vyměnitelné,
• jednoduchý přístup pro výměnu katod,
• volitelnost druhých vstupních dveří.

Systém zahrnuje:

• hlavní systém,
• turbo vývěva, 1900 l/s,
• přečerpávací vývěva, suchá,
• 2 kusy obdélníkových odprašovacích katod, 600 x 125 mm,
• 2 kusy odprašovacích vinutí včetně zdroje napětí,
• 2 kusy automatického řízení magnetů pro odprašovací katody,
• 2 tříkusové sady CARC+ katod na stěnu,
• zdroj plazmatu, včetně zdroje napětí,
• 2 zdroje napětí pro odprašování, 8 kW pulsní DC,
• 2 tříkusové sady zdroje napětí CARC+, 200A,
• zdroj napětí pro předpětí, 18 kW pulsní DC,
• 4 kusy hmotových průtokoměrů (Ar, N2, 2 * C2H2),
• CxHy zabezpečení,
• roll-in/roll-out stolek s rotačními termočlánky a sada osmi hřídelí, maximálně pro 400 kg při 600 °C,
• převodovka pro stolek,
• 2 katody Cr, 600 x 125 mm,
• katoda CARC+ Ti, 1 řada (3 kusy),
• katoda CARC+ Ti/Al, 1 řada (3 kusy),
• bezpečnostní manuál a zkrácené manuál operačních instrukcí v lokálním jazyce,
• rozšířený rám obsahující druhé dveře,
• sada radiačního ohřevu, celkový výkon cca 32 kW,
• 800 mbar N2 chlazení,
• PLC, integrovaný PC a napojení na dálkovou podporu,
• plně automatická kontrola procesů,
• náhradní stínění (stěn komory a clon),
• systém pro uzavřený chladící okruh.