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Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile

Raccolta di Tecnologie e competenze ENEA

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Laboratorio di caratterizzazione microstrutturale e microanalitica

Diffrazione di Raggi X e analisi Rietveld

Diffrazione di Raggi X e analisi Rietveld

Microscopio Elettronico a Scansione

Microscopio Elettronico a Scansione

Settori applicativi

AerospazioChimicaEnergiaFabbrica intelligente - beni strumentali per l'industria e i serviziMaterialiPatrimonio culturaleScienze della vita e applicazioni per la saluteTecnologie per l'ambiente e l'economia circolareTrasporti - Mezzi e sistemi per la mobilità di superficie terrestre e marinaAltro

Problema da risolvere

La caratterizzazione e la qualificazione di materiali e componenti possono essere effettuate con gli strumenti e grazie alle competenze presenti nel laboratorio. Il Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) consente lo studio della morfologia superficiale e della microstruttura in campioni conduttivi e non. Mediante Spettroscopia a Dispersione di Energia (EDS) è possibile riconoscere e quantificare gli elementi presenti nei campioni, mentre è possibile individuare le fasi cristalline e quantificarle mediante EBSD. E' possibile realizzare mappe degli elementi e della dimensione e orientazione dei grani. Possono essere osservati campioni conduttivi e non, cristallini e amorfi, organici e inorganici. Il SEM viene utilizzato anche per le analisi delle particelle e per frattografie e riconoscimento delle cause di rottura dei componenti. La diffrazione di Raggi X consente invece il riconoscimento delle fasi cristalline presenti in un campione sia in forma di polvere che massivo.

Descrizione

Il Laboratorio è dotato di: Microscopi Ottici, Microscopi elettronici a scansione (SEM), Diffrattometro di raggi X per indagini strutturali mediante diffrazione. Gli strumenti presenti presso i laboratori e le loro caratteristiche sono di seguito riportati: i) Microscopio elettronico a Scansione SEM EVO MA 15 della Zeiss (CR Casaccia) Tensione di accelerazione 0.2-30 kV. Sorgente a effetto termoionico. Equipaggiato con: Backscattered Electron Detector (BSD), Energy Dispersive Spectrometer (EDS), Electron Backscatter Diffraction Detector (EBSD). Può lavorare anche in modalità VP; ii) Microscopio elettronico a Scansione SEM Leo 1530 della Zeiss (CR Casaccia), Tensione di accelerazione 0.2-30 kV. Sorgente a emissione di campo di tipo Schottky. Equipaggiato con: Backscattered Electron Detector (BSD), Energy Dispersive Spectrometer (EDS); iii) Diffrattometro XRD SmartLab Rigaku (CR Casaccia): Diffrattometro con allineamento automatico delle ottiche, sorgente Cu ka (3kW X-Ray sealed tube) e rivelatore D/teX Ultra 250, 1D silicon strip detector con sottrazione dei fenomeni di fluorescenza. Possibilità di lavorare con capillare in modalità Convergent Beam (CBO-E). Sono inoltre presenti nei laboratori le strumentazioni necessarie per la preparativa dei campioni: taglierine, lucidatrici manuali e automatiche, sputtering (Au e Cr) e evaporatori (C, Al) per campioni non conduttivi, sistemi per attacchi elettrochimici.

Aspetti innovativi e vantaggi

  • Caratterizzazione microstrutturale di materiali avanzati in forma di bulk o di polvere
  • Le attrezzature presenti consentono, integrando i diversi dati ottenibili, di fornire una caratterizzazione completa dei campioni
  • Osservazioni e indagini si diverse tipologie di campioni, sia organici che inorganici
  • Preparativa dei campioni per la microscopia ottica ed elettronica: rettifica e lucidatura, sputtering ed evaporazione di film conduttivi, attacchi metallografici

Possibili applicazioni

  • Analisi Rietveld per la ricerca dei parametri di cella, microstrain, dimensione dei cristalliti e quantitativa
  • Analisi automatica di particelle
  • Frattografia su campioni metallici, ceramici e polimerici
  • Ricerca delle fasi cristalline in campioni in forma di polvere e massivi: leghe metalliche, ceramiche, malte, cementi, terreni
  • Studio della morfologia superficiale di campioni conduttivi e non conduttivi, studio della microstruttura, analisi elementare quantitativa (EDS), mappatura mediante diffrazione elettronica (EBSD)

Gruppo di ricerca coinvolto

Mirabile Gattia Daniele SSPT-TIMAS-MADD ;De Angelis Ugo SSPT-TIMAS-MADD ;De Santis Giuseppe SSPT-TIMAS-MADD ;Fava Alessandra SSPT-TIMAS-MADD ;Fortunato Marco SSPT-TIMAS-MADD ;Stifani Cristina SSPT-TIMAS-MADD ;Varsano Francesca SSPT-TIMAS-MADD

Data di aggiornamento

26-02-2026

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