Chemie povrchů a testování povrchů a úpravy a vylepšování povrchů

Věta „Povrchy pokrývají všechno“ je jednou z těch, o kterých bychom měli všichni chvíli přemýšlet. Povrchová věda je studium fyzikálních a chemických jevů, které se vyskytují na rozhraní dvou fází, včetně rozhraní pevná látka-kapalina, rozhraní pevná látka-plyn, rozhraní pevná látka-vakuum a rozhraní kapalina-plyn. Zahrnuje obory povrchová chemie a povrchová fyzika. Související praktické aplikace jsou společně označovány jako povrchové inženýrství. Povrchové inženýrství zahrnuje koncepty, jako je heterogenní katalýza, výroba polovodičových zařízení, palivové články, samostatně sestavené monovrstvy a lepidla.

 

Povrchovou chemii lze široce definovat jako studium chemických reakcí na rozhraních. Úzce souvisí s povrchovým inženýrstvím, jehož cílem je modifikace chemického složení povrchu začleněním vybraných prvků nebo funkčních skupin, které vytvářejí různé požadované efekty nebo zlepšení vlastností povrchu nebo rozhraní. Povrchová věda má zvláštní význam pro obory, jako je heterogenní katalýza a tenké vrstvy.

 

Studium a analýza povrchů zahrnuje techniky fyzikální i chemické analýzy. Několik moderních metod sonduje nejvyšší 1–10 nm povrchů vystavených vakuu. Patří mezi ně rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS), Augerova elektronová spektroskopie (AES), nízkoenergetická elektronová difrakce (LEED), ztrátová spektroskopie elektronové energie (EELS), tepelná desorpční spektroskopie, iontová rozptylová spektroskopie, hmotnostní spektrometrie sekundárních iontů (SIMS) a další metody povrchové analýzy. Mnoho z těchto technik vyžaduje vakuum a drahé vybavení, protože se spoléhají na detekci elektronů nebo iontů emitovaných ze studovaného povrchu. Kromě těchto chemických technik se používají také fyzikální včetně optických technik.

​

V případě jakýchkoliv potenciálních inženýrských projektů zahrnujících povrchy, lepidla, zvýšení přilnavosti k povrchům, úpravu povrchu pro vytvoření hydrofobních (obtížně smáčivé), hydrofilní (snadné smáčení), antistatické, antibakteriální nebo antifungální...atd., kontaktujte nás a naše povrchové vědce vám pomůže ve vašem návrhu a vývoji. Máme znalosti, abychom určili, které techniky použít k analýze vašeho konkrétního povrchu, stejně jako přístup k nejmodernějšímu testovacímu zařízení.

​

Některé ze služeb, které nabízíme pro povrchovou analýzu, testování a úpravy, jsou:

• Testování a charakterizace povrchů

•  Úpravy povrchů pomocí vhodných technik jako je plamenná hydrolýza, plazmová povrchová úprava, depozice funkčních vrstev….atd.

• Vývoj procesů pro povrchovou analýzu, testování a modifikaci

• Výběr, pořízení, úprava zařízení pro povrchové úpravy a úpravy, procesní a charakterizační zařízení

• Reverzní inženýrství povrchových úprav pro speciální aplikace

• Odstraňování a odstraňování poškozených struktur tenkého filmu a povlaků za účelem analýzy podkladových povrchů za účelem určení základní příčiny.

• Služby soudních znalců a soudních sporů

• Poradenské služby

 

Provádíme povrchové úpravy pro různé aplikace, včetně:

• Zlepšení přilnavosti nátěrů a podkladů

• Učinit povrchy hydrofobními nebo hydrofilními

• Zhotovení povrchů antistatických nebo statických

• Provedení povrchů proti plísním a antibakteriálním

 

Tenké filmy a nátěry

Tenké filmy nebo povlaky jsou tenké vrstvy materiálu o tloušťce od zlomků nanometru (monovrstvy) až po několik mikrometrů. Elektronická polovodičová zařízení, optické povlaky a povlaky odolné proti poškrábání jsou některé hlavní aplikace využívající konstrukci tenkých vrstev.

 

Známou aplikací tenkých filmů je zrcadlo pro domácnost, které má na zadní straně skleněné tabule obvykle tenký kovový povlak, který tvoří odrazivé rozhraní. Proces stříbření se kdysi běžně používal k výrobě zrcadel. V současné době se používají mnohem pokročilejší tenkovrstvé povlaky. Například velmi tenký filmový povlak (méně než nanometr) se používá k výrobě obousměrných zrcadel. Výkon optických povlaků (jako jsou antireflexní povlaky nebo povlaky AR) se typicky zvýší, když se tenký filmový povlak skládá z více vrstev, které mají různé tloušťky a indexy lomu. Podobné periodické struktury střídajících se tenkých vrstev různých materiálů mohou společně tvořit takzvanou supermřížku, která využívá fenoménu kvantového omezení omezením elektronických jevů na dvourozměry. Další aplikace tenkovrstvých povlaků jsou feromagnetické tenké filmy pro použití jako počítačové paměti, tenkovrstvé dodávání léčiv aplikované na léčiva, tenkovrstvé baterie. Keramické tenké filmy jsou také široce používány. Relativně vysoká tvrdost a inertnost keramických materiálů činí tyto typy tenkých povlaků zajímavými pro ochranu podkladových materiálů proti korozi, oxidaci a opotřebení. Zejména použití takových povlaků na řezných nástrojích může prodloužit životnost těchto předmětů o několik řádů. Výzkum se provádí na mnoha aplikacích. Příkladem výzkumu je nová třída tenkovrstvých anorganických oxidových materiálů, nazývaných amorfní kationtový vícesložkový oxid těžkých kovů, které by mohly být použity k výrobě transparentních tranzistorů, které jsou levné, stabilní a šetrné k životnímu prostředí.

 

Jako každý jiný inženýrský předmět i oblast tenkých vrstev vyžaduje inženýry z různých oborů, včetně chemických inženýrů. V této oblasti máme vynikající zdroje a můžeme vám poskytnout následující služby:

• Návrh a vývoj tenkých vrstev a povlaků

• Charakterizace tenkých vrstev a povlaků včetně chemických a analytických testů.

• Chemická a fyzikální depozice tenkých vrstev a povlaků (pokovování, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD jako naprašování, reaktivní naprašování a odpařování, e-paprsky, topotaxe)

• Prostřednictvím budování složitých tenkovrstvých struktur vytváříme multimateriálové struktury, jako jsou nanokompozity, 3D struktury, stohy různých vrstev, multivrstvy,…. atd.

• Vývoj a optimalizace procesů pro nanášení tenkých vrstev a povlaků, leptání, zpracování

• Výběr, obstarání, modifikace tenkého filmu a procesního a charakterizačního zařízení

• Reverzní inženýrství tenkých filmů a povlaků, chemická a fyzikální analýza vrstev uvnitř vícevrstvých povlakových struktur ke stanovení chemického obsahu, vazeb, struktury a vlastností

• Analýza hlavních příčin vadných tenkovrstvých struktur a povlaků

• Služby soudních znalců a soudních sporů

• Poradenské služby