Materiaalianalyysit ja laadunvarmistus
Materiaalianalytiikka
Materiaalianalytiikalla tarkoitetaan laaja-alaista erilaisten materiaalien kuten metallien, muovien, keraamien, tekstiilien sekä orgaanisten aineiden ominaisuuksien analysoimista. Materiaalianalytiikan menetelmiä voidaan soveltaa paitsi prosessikehityksessä, myös raaka-aineiden sekä väli- ja lopputuotteiden laadunvarmistuksessa ja arvioitaessa niiden toimivuutta suunnitellussa käyttötarkoituksessa. Materiaalianalytiikan avulla luodaan perusta yritysten liiketoiminnan ja uusien tuotteiden kehittämiselle.
Elektronimikroskoopilla voimme kuvantaa monenlaisia materiaaleja, kuten viereisen kuvan pajuhiili.
FESEM-EDS Jeol JSM-IT700HR
Kenttäemissiopyyhkäisyelektronimikroskooppi soveltuu erinomaisesti materiaalien hienorakenteen visuaaliseen tarkasteluun. Sillä päästään jopa 600 000 kertaiseen suurennokseen eli voidaan kuvantaa valoa pienempiä rakenteita valokuvamaisesti aina 2 nm asti.
Laitteessa on myös EDS-detektori (energiadispersiivinen spektrometria), joka tunnistaa semi-kvantitatiivisesti näytteestä löytyvät alkuaineet. Materiaalien ominaisuudet, niin mekaaniset, kemialliset kuin fysikaalisetkin, riippuvat hyvin pitkälti paitsi sen rakenteesta myös alkuainekoostumuksesta.
CHNS/O Elementar vario MACRO cube
CHNS-analyysi on kemiallisen analytiikan menetelmä, jossa määritetään näytteen hiili-, vety-, typpi- ja rikkipitoisuus. Tulosten perusteella arvioidaan muun muassa biohiilen puhtautta ja pysyvyyttä. Lisäksi menetelmää käytetään laajasti polttoaineiden ja petrokemian analytiikassa, elintarvikeanalytiikassa sekä kemianteollisuuden laadunvalvonnassa.
Microtrac Bellsorp MAX II
Brunauer Emmet Teller (BET) analysaattori kiinteiden materiaalien ominaispinta-alan [m²/g] ja huokoisuusjakauman mittausta varten. Menetelmää voidaan soveltaa laajalle joukolle kiinteitä materiaaleja, esimerkkeinä muun muassa katalyytit, akkumateriaalit, sementit ja sementinkaltaiset sideaineet sekä erilaiset hiililaadut. Hiilistä mitataan ominaispinta-ala BET menetelmällä ISO 9277-standardin mukaisesti. Tekniikka perustuu typen fysikaaliseen adsorptioon näytteen kiinteälle pinnalle.
Muita kiinnostavia laskentamenetelmiä, joiden käyttö on mahdollista laitteella ovat t-plot, NLDFT(Non-Localized Density Functional Theory) ja GCMC(Grand Canonical Monte Carlo) menetelmät. Näiden avulla arvioidaan huokosten tilavuusjakaumia.
TGA-MS Netzsch TG 209 F1 Libra + QMS 403 Aëolos Quadro
Termogravimetrisella analyysillä tutkitaan erittäin tarkasti näytteen massan muutosta lämpötilan tai ajan funktiona. Muutosten perusteella havaitaan näytteessä tapahtuvia muutoksia, kuten faasisiirtymä, absorptio, adsorptio, desorptio, kemisorptio, lämpöhajoaminen ja erilaiset kemialliset reaktiot.
Termovaa’an perään yhdistetty massaspektrometri auttaa tunnistamaan massan muutoksessa vapautuvia yhdisteitä. Laite mittaa ionisoituneet molekyylit ja niiden tunnusomaiset hajoamistuotteet, jotka tunnistetaan laajaa spektrikirjastoa hyödyntäen.
Biohiilitutkimuksessa laitetta hyödynnetään pyrolyysin aikana tapahtuvien reaktioiden tunnistamisessa ja pyrolysointiparametrien optimoinnissa.
Partikkelikokoanalysaattori Microtrac Flowsync
Laite mittaa partikkelikoon kolmella punaisella laserilla mittausalueen ollessa 0,02–2000 μm. Samanaikaisesti laitteen huippunopea kamera kuvantaa osan näytteen partikkeleista ja esittää niiden siluetit partikkelien muodon havaitsemiseksi. Kuvantamisen avulla partikkelikokojakauman luotettavuus paranee ja mahdollisten virheellisten partikkelien olemassaolon tunnistaminen helpottuu.
Laite mittaa partikkelikoon märkämenetelmällä, jossa analysoitava näyte lisätään sopivaan kantoaineeseen. Useimmiten väliaineena toimii puhdas vesi, mutta myös muun muassa alkoholit ovat mahdollisia kantajia. Kantoainetta valitessa tulee huomioida, etteivät analysoitavat näytteet liukene kantoaineena käytettävään nesteeseen.
