Chemická analytická laboratoř

    Chemická analytická laboratoř

    V analytické laboratoři VÚK lze provádět následující práce:

    • Kompletní analýzy barevných kovů a jejich slitin na obsah hlavních složek a příměsí.
    • Analýza cínoolověných pájek na obsah cínu a nečistot, zejména pro kontrolu funkce pájecích automatů.
    • Analýza železa, nízko a vysoko legovaných ocelí na obsah hlavních složek a příměsí, včetně obsahu C a S.
    • Analýza kovů vysoké čistoty na obsah stopových nečistot.
    • Rozbor drahých kovů Au, Ag, Pt, Rh, Pd na obsah hlavních složek pro stanovení ryzosti i na obsah ostatních nečistot.
    • Zjišťování toxických a škodlivých prvků (arsen, antimon, cín, hliník, šestimocný chrom, kadmium, měď, nikl, olovo, rtuť, zinek atd.)
      a) v hnojivech, půdě, v různých kalech, kompostech
      b) v krmivech a zemědělských produktech ev. potravinách.
    • Rozbor povrchových a odpadních vod.
    • Příprava kalibračních standardních roztoků pro AAS ICP a ostatní analytické metody v různých koncentracích a kombinacích podle požadavku zákazníků.
    • Příprava ultračistých kyselin podvarovou destilací z křemenné aparatury.
    • Příprava třískových standardů měděných a hliníkových slitin.
    • Příprava standardních kalibračních vzorků pro kvantometrii (hliníkové slitiny, mosazi, ocele). VÚK dodává standardní roztoky pro AAS, ICP atd.

    Všechny standardy jsou připraveny z kovů vysoké čistoty (min.4N) nebo jiných velmi čistých výchozích materiálů. U všech roztoků je individuálně ověřen obsah hlavní složky, u koncentrace vyšší než 5g/l také obsah příměsí. Obsah hlavní složky je dále kontrolován pomocí standardních roztoků zahraniční výroby. Běžně jsou distribuovány standardy o koncentraci 1g/l, je však možno objednat libovolné koncentrace a kombinace prvků. Standardy jsou dodávány podle povahy prvku většinou jako roztoky v HNO3 nebo HCl.
    Připravujeme standardní roztoky s koncentrací 1g/l následujících prvků:
    Ag, Al, As, B, Be, Ba, Bi, Br, Cd, Ca, C, Cl, Ce, Cs, Co, Cr, Cu, Dy, Er, Eu, F, Fe, Ga, Gd, Ge, Hf, Hg, Ho, In, K, La, Li, Lu, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Nd, Ni, P, Pb, Pr, Ru, S, Sb, Se, Sc, Si, Sm, Sn, Sr, Ta, Tb, Te, Th, Ti, Tl, Tm, U, V, W, Y, Yb, Zn, Zr
    Ve vyšších koncentracích dodáváme jen standardy vybraných prvků. Standardy jsou dodávány v 1l balení.
    Dále je možno dodat víceprvkové standardní roztoky:
    K, Na, Li po 1g/l
    Ca, Mg, Ba, Sr po 1g/l
    Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn po 1g/l
    As, Se, Te po 1g/l
    Pb, Hg, Ba, Cd, Al, As, Cr po 1g/l
    La, Ce, Pr, Nd, Sm po 0,1g/l
    Sc, Y, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu po 0,1g/l
    nebo jiné podle individuální potřeby zákazníka za dohodnutou cenu.
    Vzhledem k dobrému přístrojovému vybavení a dlouholetým zkušenostem Vám také můžeme pomoci řešit obtížnější analytické úkoly - např. stanovení méně běžných prvků i v nízkých koncentracích nebo v různých matricích (např. Be, Ba, V, prvky vzácných zemin, drahé kovy atd.).
    Analytická laboratoř je vybavena těmito přístroji:

    • Atomové absorpční spektrometry Perkin Elmer AAnalyst 200, AAnalyst 100
    • Přístroj STRÖHLEIN na stanovení obsahu C v ocelích
    • Elektrolyzér na stanovení vyšších obsahů Cu popř. jiných prvků

Metalografická laboratoř

Metalografická laboratoř je schopná provádět komplexní strukturní analýzu kovových materiálů, se zaměřením na neželezné kovy a jejich slitiny. V přípravě metalografických výbrusů máme dlouholetou zkušenost, příslušné vybavení a jsme schopni připravit vysoce kvalitní výbrusy jak z velmi měkkých a na přípravu náročných materiálů, tak i z tvrdých materiálů (např. smaltové povlaky nebo keramické kompozity).

V oblasti kvalitativní a kvantitativní metalografické analýzy provádíme:

  1. Hodnocení makrostruktury materiálů v litém a tvářeném stavu:
    • hodnocení vad hutních výrobků
    • hodnocení homogenity licí makrostruktury
    • zviditelnění toku materiálu u lisovaných polotovarů aj.
  2. Hodnocení mikrostruktury:
    • identifikaci intermetalických fází jak pomocí klasických metalografických technik (leptáním, polarizované světlo a pod.), tak na základě mikroanalýzy (charakteristického rentgenového záření) s použitím vlnově-disperzního spektrometru
    • hodnocení velikosti zrn a dendritických buněk porovnáním s etalonovou stupnicí nebo přímkovou metodou
    • měření tloušťky povlaků, povrchových vrstev různého charakteru (rekrystalizované, eloxované, nitridované apod. vrstvy)
    • kvantitativní analýzu - stanovení podílu strukturních složek, velikosti, počtu a tvarových charakteristik částic, homogenitu prostorového rozložení částic fází, přesné měření velikosti zrn a dendritických buněk s použitím softwarové rekonstrukce hranic. Statistické zpracování naměřených dat a výpočet trojrozměrných charakteristik fází a zrn s použitím stereologických metod.
  3. Měření mikrotvrdosti.
  4. Analýzu lomových ploch - stanovení charakteru lomu, místa iniciace trhliny, případně přítomnost vměstků, korozních zplodin apod.
  5. EDS, WDS a EBSD mikroanalýzy - identifikace fází, struktury a textury pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu.
  6. Fotografická dokumentace makro- a mikrostruktury.

    Metalografická laboratoř je vybavena těmito přístroji:

    • světelný mikroskop NIKON EPIPHOT 200 s 3 čipovou barevnou kamerou HITACHI HV-C20 se softwarem Lucia-G od firmy Laboratory Imaging pro obrazovou analýzu
    • světelný mikroskop ZEISS Jena NEOPHOT 21 a NEOPHOT 32 s 5 MPx CCD kamerou Nikon DS-5M a softwarem NIS-Elements 2.30 od firmy Laboratory Imaging pro obrazovou analýzu
    • mikrotvrdoměr typu HANEMANN (ve spojení s NEOPHOT 32)
    • zařízení na přípravu vzorků STRUERS TEGRASYSTEM
    • precizní kotoučová pila BUEHLER ISOMET s nastavitelnou rychlostí otáček a diamantovými kotouči pro přesné řezání vzorků

Laboratoř elektronové mikroskopie

    Laboratoř elektronové mikroskopie

    Laboratoř elektronové mikroskopie (EM) zajišťuje komplexní rozbor materiálů, který může zahrnovat jak kvalitativní, tak i kvantitativní mikrostrukturní, krystalografickou, texturní, fraktografické a spektroskopické analýzy.

    Laboratoř EM je vybavena dvěma řádkovacími elektronovými mikroskopy:

    • řádkovacím elektronovým mikroskopem ZEISS-DSM 940 s vlnovým spektrometrem MICROSPEC WDX-3PC
    • moderním (od roku 2005) řádkovacím elektronovým mikroskopem FEI Quanta 200F se systémem EDAX Trident pro projekt 1M0556 s názvem "Ekocentrum aplikovaného výzkumu neželezných kovů".

    Vysokorozlišovací elektronový mikroskop Quanta 200F je vybaven autoemisním Schottkyho zdrojem optimalizovaným pro vysoký jas a proud stabilního a velmi úzkého svazku urychlených elektronů (200 V až 30 kV). Maximální dosažitelné rozlišení je 1.2 nm s teoretickým zvětšením až 1 000 000× (v naší praxi využitelné zvětšení ~150 000×). Tento mikroskop lze použít ve třech režimech zobrazení – ve vysokém vakuu, nízkém vakuu (nevodivé vzorky) a v režimu ESEM (Environmental Scanning Electron Microscopy), který umožňuje analyzovat jakýkoli vzorek, bez ohledu na ohřev, vlhkost nebo jeho znečištění.

    Systém EDAX Trident obsahuje energiově (EDS) a vlnově (WDS) disperzní spektrometry rentgenového záření a systém EBSD pro analýzu difrakce zpětně odražených elektronů, využitelnou pro analýzu mikrostruktury z hlediska velikosti, rozložení a orientace sub/zrn a analýzu lokální textury materiálu.

    EDS detektor Sapphire Si(Li), který je vybaven LEAP+ (Light Element Advanced Performance) krystalem chlazeným kapalným dusíkem, využívá FET s nízkým šumem a super ultra-tenké polymerové okénko umožňující spolehlivou detekci velmi lehkých prvků (od B).

    Nízkoenergiový WDS spektrometr LambdaSpec LEXS (Low Energy X-ray Spectrometer) s energetickým rozsahem od 85 eV do 2,45 keV vykazuje vysokou citlivost a rozlišení i při nízkých energiích rentgenového spektra (např. C, O, Mg, Al, Si). Tento spektrometr je vybaven krystaly, pomocí kterých je možné detekovat prvky od Be až Bi s výjimkou prvků od Pd do Ba.

    Systém EBSD, zahrnující i software pro sběr, zpracování a vyhodnocení snímaných difrakčních obrazců (EDAX-TSL), umožňuje díky vysoké rychlosti snímání digitální CCD kamery DigiView II v poměrně krátké době získat kvalitativní i kvantitativní informace o
    • struktuře sub/zrn (velikost, tvar, orientace, stupeň rekrystalizace atd.)
    • rozložení, podílu a charakteru nízko- a vysoko-úhlových hranic sub/zrn
    • charakteru, rozložení a gradientu textury
    • rozložení, identifikaci a chemické složení fází.

Mechanická zkušebna

V mechanické zkušebně jsou prováděny tyto zkoušky a používána tato zařízení:

  1. Statické mechanické zkoušky - jsou prováděny na trhacím stroji INSTRON 5500R (maximální zatěžovací síla 100 kN). Kromě tahové zkoušky lze provádět i tlakové, ohybové a další speciální zkoušky (zkouška lomové houževnatosti, zkouška pevnosti ve střihu, technologické zkoušky trubek, nízkocyklová únava).
  2. Zkoušky tvrdosti - jsou prováděny na tvrdoměrech Wolpert Dia Testor 2n, Wolpert dia Testor 2Rc a Wolpert M-Testor, které umožňují měření tvrdosti podle Brinella, Vickerse, Rockwella a Knoopa.
  3. Rázové zkoušky - jsou prováděny na kyvadlovém kladivu Mohr-Federhaff 300, a to jak za normální teploty, tak i za zvýšených a snížených teplot.
  4. Zkoušky únavy - jsou prováděny na těchto vysokofrekvenčních pulzátorech:
    • pulzátor AMSLER 20 kN
    • pulzátor AMSLER HFP 100 kN
    • pulzátor TESTRONIC 8601 100 kN řízený počítačem.

    Zkoušky lze provádět za normální i zvýšené teploty.

    Programové vybavení umožňuje provádět čtyři základní typy zkoušek:

    • stanovení Wöhlerových únavových křivek
    • sledování rychlosti šíření únavové trhliny
    • nakmitání únavové trhliny
    • zatěžování po blocích.
  5. Měření konduktivity (měrné elektrické vodivosti) - jsou prováděna pomocí metody vířivých proudů přístrojem FOERSTER Sigmatest 2.067

Tepelné zpracování


Pro tepelné zpracování používáme následující zařízení:

  • elektrické odporové pece bez cirkulace, nebo s cirkulací vzduchu s maximálními rozměry žíhacího prostoru 450x550x700 mm, s maximální teplotou 900°C (pro malé vzorky bez cirkulace vzduchu do 1200°C).
  • elektrická odporová pec se solnou lázní s maximálními rozměry 230x300 mm, s cirkulací solné lázně a maximální teplotou do 500°C
  • elektrické odporové pece pro žíhání v ochranné atmosféře (včetně vodíkové) s maximálními rozměry vzorků 250x250x150 mm a maximální teplotou 1150°C
  • svislé elektrické odporové pece, umožňující kalení drobných součástek z teploty maximálně 880 oC v ochranné atmosféře.


Všechny uvedené pece jsou vybaveny moderními regulátory teplot umožňujícími přesné nastavení a dodržení žíhací teploty.

Pece s cirkulací vzduchu umožňují i řízený náběh, výdrž a průběh ochlazování.