Лаборатория кристаллоструктурных исследований (№13)

В 1954 году академиком Н.В.Агеевым была создана лаборатория кристаллохимии. Основным направлением работ лаборатории стало развитие структурного аспекта физико-химического анализа в приложении к металлическим материалам. В дальнейшем развитие исследований пошло по двум направлениям.

Первое направление – исследование кристаллических структур неорганических соединений, образующихся при переработке металлургического сырья и/или составляющих основу новых материалов, разрабатываемых различными подразделениями Института.

Второе направление – исследование кристаллографических текстур конструкционных материалов.

Исследование особенностей кристаллических структур интерметаллических фаз и неорганических соединений, определяющих их физические свойства; кристаллография процессов пластической деформации и механизмов разрушения металлических материалов.

Лаборатория укомплектована следующим научным оборудованием:

Рис. 1. Рентгеновский дифрактометр SHIMADZU XRD-6000.

Рис. 2. Рентгеновский дифрактометр SHIMADZU XRD-6000 с высокотемпературной приставкой HA-1001.

Рис. 3. Рентгеновский дифрактометр HZG4.

Рис. 4. Рентгеновский дифрактометр ДРОН 7 с текстурной приставкой ПГТМ.

Рис. 5 Рентгеновский дифрактометр высокого разрешения Rigaku «Ultima IV».

Рентгеновская дифрактометрия.

Рентгенофазовый анализ (РФА).

1) Качественный фазовый анализ (какие фазы в образце).

2) Количественный фазовый анализ (возможен после качественного анализа, показывает кой фазы сколько в образце).

Рентгеноструктурный анализ (РСА).

1. Расчет параметров (ПЭЯ) и углов элементарной ячейки.

2. Расчет размеров областей когерентного рассеяния.

3. Расчет остаточных напряжений.

Анализ текстуры.

1. Качественное и количественное описание текстуры методом обратных полюсных фигур (ОПФ).

2. Качественное и количественное описание текстуры методом прямых полюсных фигур (ППФ).

3. Расчет фактора Шмида.

Оборудование:

1. 2ϑ-ϑ вертикальный рентгеновский дифрактометр SHIMADZU XRD-6000 (Рис.1), монохроматизированное или β-фильтрованное медное излучение.

2. Высокотемпературная приставка к дифрактометру SHIMADZU XRD-6000 (Рис.2), медное β-фильтрованное излучение, максимальная температура 1000° С возможность проведения исследования в форвакууме или газовой среде (O₂, N₂, He, Ar, H₂).

3. 2ϑ-ϑ горизонтальный рентгеновский дифрактометр HZG4 (Рис.3), β-фильтрованное Co, Cu или Mo излучение.

4. Рентгеновский дифрактометр ДРОН 7 (Рис.4) предназначен для решения задач рентгенодифракционного и рентгеноструктурного анализа материалов. В приставке ПГТМ реализованы четыре метода анализа структурных состояний – «текстура», «макронапряжения», «ориентация» и «лауэграмма». В рамках исследования текстур материалов приставка позволяет производить построение полюсных фигур с углом наклона до 70°, с последующим восстановлением из них функции распределения ориентации.

5. Рентгеновский дифрактометр высокого разрешения Rigaku «Ultima IV» (Рис.5) Дифрактометр высокого разрешения «Ultima IV» Rigaku предназначен для изучения фазового качественного и количественного состава различных материалов. Определения параметров кристаллической решетки, степени кристалличности и величин микронапряжений при исследовании керамических, магнитных, сверхпроводящих материалов,  сплавов, рудных ископаемых, в том числе с высоким содержанием железа. Решения задач, связанных с рентгеноструктурным анализом и использованием метода Ритвельда.

Наиболее значимые результаты научной деятельности за последние 3 года:

- Кристаллоструктурные изменения в плазменных покрытиях на основе гидроксиапатита в процессе их получения и последующей термической обработки.

- Предложена модель структурных состояний поверхностных слоев материалов из аустенитно-мартенситных сталей.

- Разработан алгоритм расчета параметров пластической анизотропии листовых текстурованных полуфабрикатов магниевых сплавов с применением термоактивационной модели.

- Воздействие импульсов ударных волн на структуру и сверхпроводящие параметры композитов на основе MgB₂.

Заведующий лабораторией
в.н.с. к.т.н. АШМАРИН Артем Александрович

тел. +7 (926) 359-66-56
тел. +7 (499) 135-65-72
e-mail: ashmarin_artem@list.ru