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Levi Borges de Sousa
1 APRESENTAMOS O MEV & EDS A METALAB apresenta o seu Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura e Microanálise Química, idealizado para a realização de Inspeção e Caracterização de Materiais, Análise de Falhas em Componentes, além de Pesquisa & Desenvolvimento e Projetos de Inovação Tecnológica. 1 - Por que a METALAB adquiriu estes Equipamentos? O MEV & EDS são os equipamentos fundamentais para a realização da caracterização dos diferentes materiais sólidos e análise de falhas. Com a chegada destes Equipamentos a METALAB se posiciona estrategicamente no Mercado como a Empresa prestadora de serviços pioneira a ter ambos os Equipamentos, oferecendo a seus Clientes o principal recurso para a análise de não conformidades estruturais e identificação de materiais como metais e ligas, polímeros, cerâmica, compósitos, biomedicina, odontologia, farmácia e biologia. 2 - A METALAB já utilizava o MEV & EDS antes? Sim, desde o início da Empresa, a METALAB mantinha parcerias com a UFSC e a UDESC assim como a Robert Bosch para utilização dos Equipamentos, porém sempre demandava uma programação que chegava a uma semana, atrasando os trabalhos, além da necessidade de constantes viagens a Florianópolis ou Curitiba para realização dos Ensaios. 3 - O que é MEV & EDS? O Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) é um tipo de especial microscópio que produzir imagens de alta resolução da superfície de qualquer material sólido. Devido a maneira como as imagens são criadas, imagens de MEV tem uma aparência tridimensional característica e são úteis para avaliar a estrutura e topografia superficial de uma dada amostra. Uma das principais vantagens do MEV é sua capacidade e faixa de Ampliação. O Equipamento da METALAB pode ser operado entre 30 x até x de aumento, atendendo plenamente as necessidades da área de engenharia de materiais. Corrosão Superficial Fratura Frágil Grãos quebrados
2 O Equipamento EDS ou EDX, é um Espectrômetro de Raio-X que permite determinar com precisão a Composição Química de qualquer material sólido contendo elementos da Tabela Periódica entre o Boro (B) e o Urânio (U). Este tipo de Equipamento é especialmente indicado para a análise química de microestruturas, podendo identificar a composição química de Partículas a partir de 5 mícrons de tamanho. 4 - Quais Equipamentos a METALAB possui? O Microscópio Eletrônico de Varredura é da Marca Hitashi, importado do Japão, sendo o modelo TM 3000 de última geração produzido pela Empresa. É o mais moderno equipamento de bancada, permitindo ser transportado, em caso de necessidade, até o local de análise (equipamento móvel). A microsonda de análise química é da Marca BRUKER, importada da Alemanha, sendo o Modelo QUANTAX 70. Este equipamento representa a vanguarda na análise química quantitativa, sendo utilizada na identificação da maioria dos materias metálicos, cerâmicos, compósitos, polímeros e materiais biológicos.
3 Microsonda Eletrônica Bruker Quantax 70 Microscópio Eletrônico de Varredura Espectro de Análise Química EDS Hitashi - TM Quais as Vantagens do MEV & EDS? A primeira grande vantagem do MEV é sua Faixa e Capacidade de AUMENTOS, que podem variar desde 30 x até x de ampliação dependendo do tipo de Amostra. A segunda vantagem do MEV é a elevada profundidade de campo (capacidade de focagem). Esta característica possibilita obter Imagens Estereoscópicas e bem enfocadas com amostras até macroscópicos (alto relevo). Além disso, no MEV a amostra pode ser inclinada e rotacionada sob o feixe eletrônico em todas as orientações, apresentando as três dimensões. O MEV se constitui em versátil instrumento para avaliação, exame e análise das características microestruturais de amostras metálicas, plásticas, cerâmicas e biológicas. Inclusões em Aço SAE 4140 Aumento: 100 x Aumento: x
4 6 - Quais as Características Técnicas do MEV & EDS? - Ampliação do MEV 30 x a x - Analisa qualquer material sólido (metais, plásticos, cerâmicos e compósitos) - Amostras até 70 mm e altura 50 mm - Não exige preparação da superfície - Possui Ferramentas de Medição e Anotações - Opera com V e Volt - Análise Química de Amostras 5 mícrons - Análise Química Quantitativa entre Boro (B) e Urânio (U) - Mapeamento de Distribuição de Elementos - Realiza Line-scanning - Análise via Espectrômetro de Raio-X (EDS) 7 - Quais os Campos de Aplicação do MEV & EDS? - Análise de Falhas Mecânicas - Estudo de Fratura - Estudo de Corrosão - Estudo de Desgaste Prematuro - Identificação de Material - Análise Química da Microestrutura - Identificação de Camadas Superficiais (Pintura, Galvanização, etc..) - Análise de Polímeros, Cerâmicos e Compósitos - Análise de Soldas - Análise de Materiais Odontológicos, Farmacêuticos - Análise de Materiais Biocompatíveis - Pesquisa de Novos Materiais
5 8 Exemplos de Aplicação do MEV? Inclusões de Óxido no Aço SAE 1045 Porosidade em Alumina Cerâmica (Al2O3) Corrosão em Tubo Estrutural (Cristais NaCl) Fratura de O-ring de Borracha Microrechupe em Alumínio Injetado Fratura Frágil Intergranular (Hidrogenização)
6 8.1 Estudo de Cálculo Renal (pedra de rim humano) Cristais Monoclínicos Aciculares Espectro de Análise Química (Oxalato de Cálcio CaC2O4)
7 9 Exemplos de Aplicação do EDS? A Microsonda Bruker QUANTAX 70 permite várias inovações, entre estas destacamos a Análise Pontual, em partículas com tamanho acima de 5 mícrons, a Análise Química Geral da Amostra, o Mapeamento Químico visualizando a distribuição química dos elementos no material, além da Análise Química ao longo de uma Linha Específica (Line Scanning) que permite avaliar a presença dos elementos ao longo de um setor da Amostra. Análise Pontual em uma Micropartícula Análise Química Geral da microestrutura da Amostra
8 Mapeamento Químico dos Elementos na microestrutura Line Scanning Químico, analisando a presença dos elementos Ferro e Silício na Amostra Observação: A Microsonda QUANTAX 70 possui o recurso de Salvar o Projeto de Análise Química, o que permite Reabrir a análise realizada anteriormente e Reensaiar a Amostra, avaliando eventuais microestruturas não quantificadas anteriormente.
9 Exemplo de Resultados da Microsonda Eletrônica EDS: Imagem Capturada Digitalmente e Região Analisada Quimicamente (em amarelo) Espectro e Elementos Identificados na Amostra Resultados Quantitativos e Gráfico do Teor de Elementos.
10 Análise de Inclusões em Aços (Sulfeto de Manganês MnS)
13 Análise de Fratura em Ferro Fundido Nodular
15 Análise de Fratura em Ferro Fundido Cinzento
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