Национальная нанотехнологическая сеть

  • Показать карту

Центр коллективного пользования научным оборудованием «Диагностика структуры и свойств наноматериалов» БелГУ

ЦКП БелГУ. Подробная информация

Основой работы ЦКП БелГУ является интеграция научного, образовательного и производственного потенциала, развитие системы подготовки специалистов в области физики, химии, медицинского и физического материаловедения, обеспечение тесной связи между научно-образовательными учреждениями и промышленными предприятиями различных форм собственности Белгородской области, с участием которых может быть организован выпуск новой высокотехнологичной продукции.

Тематика исследований

Основные направления фундаментальных исследований центра

  • Разработка физических принципов упрочнения и пластификации металлов, сплавов и композитных материалов технического и медицинского применения путем формирования ультрамелкозернистого и наноструктурного состояний, в том числе воздействием интенсивной пластической деформации в сочетании с традиционными способами механо-термической обработки
  • Экспериментальное и теоретическое исследование структуры и свойств наноматериалов, методами компьютерного моделирования на основе расчетов «из первых принципов»
  • Разработка научных основ создания биокомпозитов «наноструктурный металл – биоактивное/биоинертное покрытие»
  • Изучение иммунного ответа организма и неспецифических тканевых реакций на биокомпозитные имплантаты

Направления прикладных исследований

  • Разработка технологических процессов и оборудования для получения объемных металлических наноструктурных материалов для использования в медицине и технике
  • Освоение в клинической практике биоинертных и биоактивных имплантатов для использования в травматологии, ортопедии, стоматологии и кардиохирургии
  • Разработка технологических процессов и оборудования для нанесения сверхтвердых углеродных алмазоподобных покрытий нанометровой толщины, в том числе на кантелеверы (микрозонды) сканирующих зондовых микроскопов для нанолитографии
  • Определение физико-химических свойств контактов срастания зерен минералов и выявление селективности раскрытия железосодержащих минералов для оценки перспективности месторождений и оптимизации горно-обогатительного производства на предприятиях Белгородской области

Структура ЦКП БелГУ

Лаборатория растровой электронной и зондовой микроскопии

К услугам пользователей

  1. Исследование морфологии в РЭМ. Получение изображений с высоким разрешением в режимах высокого, низкого вакуума, а также в режиме естественной среды (режим ESEM) различных типов образцов (объекты микроэлектроники, массивные проводники, диэлектрики, пленки, полимеры, биологические объекты). Максимальный размер образцов - 200 мм.
  2. Получение изображений с использованием ионного пучка. В этом случае часто увеличивается контраст от поликристаллических объектов.
  3. Исследование кристаллографических характеристик образцов.
  4. Аналитические исследования образцов: количественное определение состава, получение карт распределения элементов на заданном участке образца (chemical mapping).
  5. Изготовление микросрезов и микросечений, а также травление образцов по заданной конфигурации с помощью уникальной системы фокусированного ионного пучка (FIB), изготовление нано-изделий.
  6. Напыление пленок и контактов к нано-изделиям с использованием систем ионно-химического осаждения углерода и вольфрама.
  7. Подготовка образцов для просвечивающих микроскопов с использованием фокусированного ионного пучка FIB.
  8. Приготовление образцов для просвечивающей электронной микроскопии.
  9. Исследование поверхностных характеристик и приповерхностных физических полей различных объектов методами зондовой сканирующей микроскопии.
Лаборатория просвечивающей электронной микроскопии

К услугам пользователей

  1. Наблюдение внутренней структуры тонких образцов и реплик в прямом и отраженном электронном луче (т.н. светлопольное и темнопольное изображение).
  2. Микродифракция в параллельном электронном луче с выбранной области.
  3. Микродифракция в сходящемся электронном луче.
  4. Исследование образцов в режиме сканирующей просвечивающей электронной микроскопии.
  5. Локальное определение химического состава
Лаборатория рентгеноструктурного анализа

К услугам пользователей

  1. Определение одной или нескольких фаз в неизвестной пробе.
  2. Количественное определение известных фаз в смеси.
  3. Кристаллография уточнение структуры кристаллов.
  4. Проведение фазового анализа в условиях изменения температуры (от комнатной до 1500°С).
  5. Анализ поверхности и тонких пленок.
  6. Анализ текстуры
Лаборатория механических испытаний и аналитического контроля

К услугам пользователей

  1. Испытания материалов при комнатной и повышенных температурах на растяжение, сжатие, изгиб 30 кН.
  2. Испытания материалов при комнатной и повышенных температурах на растяжение, сжатие, изгиб с нагрузками до 100 кН.
  3. Испытания материалов при комнатной и повышенных температурах на малоцикловую и многоцикловую усталость.
  4. Испытание материалов при комнатной и повышенных температурах при изгибе с вращением.
  5. Определения твердости по Роквеллу и по Бринеллю.
  6. Определения микротвердости по Виккерсу.
  7. Анализ дискретных проб материалов флуоресцентным рентгеноспектральным методом одновременно любых восьми, двенадцати или шестнадцати элементов. Диапазон определяемых элементов от фтора до урана, исключая азот и инертные газы.
  8. Возможность анализа, как твердых образцов, так и жидкостей.
  9. Проведение с помощью программы UniQuant «бесстандартного анализа» до 73 элементов в случаях отсутствия калибровочных образцов, небольшого количества пробы, проб нестандартной формы.
  10. Проведение автоматизированных измерений масс-спектров веществ при физико-химических исследованиях веществ и материалов в биохимии, биотехнологии, физической химии, химии синтетических полимеров, фармацевтике, в аналитических лабораториях промышленных предприятий, научно-исследовательских и учебных организаций.
Лаборатория физических свойств материалов

К услугам пользователей

  1. Исследование микроструктуры металлов, сплавов и других непрозрачных объектов в отраженном свете и в светлом поле при прямом и косом освещении, в темном поле, а также по методу дифференциально-интерференционного контраста (ДИК). Cтатистическая обработка массивов частиц (построение диаграмм распределения по размерам).
  2. Определение распределения частиц по размерам в суспензиях, эмульсиях и порошках с помощью лазерной дифракции. Диапазон измерения: диспергирование в жидкости от 0,01 до 2000 мкм; сухое диспергирование от 0,1 до 2000 мкм.
  3. Определение коэффициента трения и износостойкости поверхности твёрдых тел и покрытий в зависимости от времени, давления в точке контакта и температуры при испытаниях в системах «шар-тело» и «палец-тело».
  4. Исследование различных физико-химических процессов, сопровождающихся изменением массы, выделением или поглощением тепла и образованием летучих химических соединений.
  5. Определение химического состава литых, пористых материалов и жидкостей методом ИК спектроскопии.

Услуги ЦКП БелГУ

Располагая уникальным комплексом аналитического и технологического оборудования, центр предлагает предприятиям и организациям следующие виды услуг:

  • Предоставление услуг коллективного пользования (использование научного оборудования, организация эксперимента, подготовка образцов, анализ результатов эксперимента) организациям-пользователям научного оборудования БелГУ. Проведение совместных научно-исследовательских работ с организациями-пользователями научного оборудования центра коллективного пользования БелГУ.
  • Поддержка высоких технологий и наукоемкого производства.
  • Предоставление услуг коллективного пользования (использование научного оборудования, организация эксперимента, подготовка образцов, анализ результатов эксперимента) организациям-пользователям научного оборудования БелГУ.
  • Подготовка высококвалифицированных специалистов и научных кадров для работы с новейшим аналитическим и технологическим оборудованием по основным направлениям деятельности ЦКП.
  • Организация научно-образовательных семинаров по современным методам физического материаловедения.
  • Предоставление возможности выполнения НИР ученым, аспирантам и студентам старших курсов структурных подразделений БелГУ.