Pinnakeemia ja pindade testimine ning pindade muutmine ja täiustamine

Fraas "Pinnad katavad kõike" on see, mille üle peaksime kõik mõtlema. Pinnateadus uurib füüsikalisi ja keemilisi nähtusi, mis esinevad kahe faasi, sealhulgas tahke-vedeliku liideste, tahke-gaasi liideste, tahke-vaakumi liideste ja vedeliku-gaasi liideste piires. See hõlmab pinnakeemia ja pinnafüüsika valdkondi. Seotud praktilisi rakendusi nimetatakse ühiselt pinnatehnikaks. Pinnatehnoloogia hõlmab selliseid mõisteid nagu heterogeenne katalüüs, pooljuhtseadmete valmistamine, kütuseelemendid, isemonteeritud monokihid ja liimid.

 

Pinnakeemiat võib laias laastus määratleda kui liideste keemiliste reaktsioonide uurimist. See on tihedalt seotud pinnatöötlusega, mille eesmärk on muuta pinna keemilist koostist valitud elementide või funktsionaalrühmade lisamisega, mis toovad kaasa erinevaid soovitud efekte või pinna või liidese omaduste parandusi. Pinnateadus on eriti oluline sellistes valdkondades nagu heterogeenne katalüüs ja õhukesed kilekatted.

 

Pindade uurimine ja analüüs hõlmab nii füüsikalise kui ka keemilise analüüsi tehnikaid. Mitmed kaasaegsed meetodid uurivad vaakumiga kokkupuutuvate pindade ülemisi 1–10 nm. Nende hulka kuuluvad röntgenfotoelektronspektroskoopia (XPS), Augeri elektronspektroskoopia (AES), madala energiaga elektronide difraktsioon (LEED), elektronide energiakadude spektroskoopia (EELS), termilise desorptsioonspektroskoopia, ioonide hajumise spektroskoopia, sekundaarse iooni massispektromeetria (SIMS) ja muud pinnaanalüüsi meetodid. Paljud neist tehnikatest nõuavad vaakumit ja kalleid seadmeid, kuna need põhinevad uuritavalt pinnalt emiteeritud elektronide või ioonide tuvastamisel. Lisaks sellistele keemilistele tehnikatele kasutatakse ka füüsikalisi, sealhulgas optilisi tehnikaid.

​

Kõigi võimalike insenertehniliste projektide puhul, mis hõlmavad pindu, liime, pindadega nakkuvuse parandamist, pinna modifitseerimist pindade hüdrofoobseks (raske niisutamine), hüdrofiilseks (kergesti niisutav), antistaatiliseks, antibakteriaalseks või seenevastaseks jne jne jaoks, võtke meiega ühendust ja meie pinnateadlastega aitab teid disaini- ja arendustegevuses. Meil on teadmised, et määrata kindlaks, milliseid tehnikaid kasutada teie konkreetse pinna analüüsimiseks, samuti on meil juurdepääs kõige arenenumatele katseseadmetele.

​

Mõned pinnaanalüüsi, testimise ja muutmise teenused on järgmised:

• Pindade testimine ja iseloomustamine

•  Pindade muutmine sobivate tehnikate abil, nagu leekhüdrolüüs, plasma pinnatöötlus, funktsionaalsete kihtide ladestamine jne.

• Pinnaanalüüsi, testimise ja muutmise protsesside arendamine

• Pinnatöötlus- ja modifitseerimisseadmete, protsessi- ja iseloomustusseadmete valik, hankimine, muutmine

• Pinnatöötluste pöördprojekteerimine erirakenduste jaoks

• Ebaõnnestunud õhukeste kilestruktuuride ja katete eemaldamine, et analüüsida aluspindu, et teha kindlaks algpõhjus.

• Tunnistajate ja kohtuvaidluste ekspertteenused

• Konsultatsiooniteenused

 

Teostame pinna modifitseerimist mitmesuguste rakenduste jaoks, sealhulgas:

• Pinnakate ja aluspindade nakkuvuse parandamine

• Pindade hüdrofoobseks või hüdrofiilseks muutmine

• Pindade muutmine antistaatiliseks või staatiliseks

• Pindade seene- ja antibakteriaalseks muutmine

 

Õhukesed kiled ja katted

Õhukesed kiled või katted on õhukesed materjalikihid, mille paksus ulatub nanomeetri (monokihi) murdosast mitme mikromeetrini. Elektroonilised pooljuhtseadmed, optilised katted, kriimustuskindlad katted on mõned peamised rakendused, mis saavad kasu õhukese kile konstruktsioonist.

 

Õhukeste kilede tuttav rakendus on majapidamispeegel, millel on tavaliselt õhuke metallkate klaasilehe tagaküljel, et moodustada peegeldav liides. Peeglite tootmiseks kasutati kunagi tavaliselt hõbetamist. Tänapäeval kasutatakse palju arenenumaid õhukese kilekatteid. Näiteks kasutatakse kahesuunaliste peeglite tootmiseks väga õhukest kilekatet (alla nanomeetri). Optiliste katete (nagu peegeldusvastased või AR-katted) jõudlus paraneb tavaliselt siis, kui õhuke kilekate koosneb mitmest erineva paksuse ja murdumisnäitajaga kihist. Erinevatest materjalidest vahelduvate õhukeste kilede sarnased perioodilised struktuurid võivad kollektiivselt moodustada nn supervõre, mis kasutab kvantsulgumise fenomeni, piirates elektroonilisi nähtusi kahemõõtmelistega. Õhukeste kilekatete muud rakendused on ferromagnetilised õhukesed kiled, mida kasutatakse arvutimäluna, ravimite õhukese kilega ravimite kohaletoimetamine, õhukese kilega akud. Keraamilised õhukesed kiled on samuti laialt levinud. Keraamiliste materjalide suhteliselt kõrge kõvadus ja inertsus muudab seda tüüpi õhukesed katted huvipakkuvaks alusmaterjalide kaitsmiseks korrosiooni, oksüdatsiooni ja kulumise eest. Eelkõige võib selliste kattekihtide kasutamine lõikeriistadel pikendada nende esemete eluiga mitme suurusjärgu võrra. Paljude rakenduste kohta tehakse uuringuid. Uurimistöö näide on õhukese kilega anorgaaniliste oksiidmaterjalide uus klass, mida nimetatakse amorfseks raskmetallikatiooniks mitmekomponentseks oksiidiks, mida saaks kasutada läbipaistvate, odavate, stabiilsete ja keskkonnasõbralike transistorite valmistamiseks.

 

Nagu iga teinegi inseneriaine, nõuab õhukeste kilede valdkond erinevate erialade insenere, sealhulgas keemiainsenere. Meil on selles valdkonnas silmapaistvad ressursid ja saame pakkuda teile järgmisi teenuseid:

• Õhukeste kilede ja katete disain ja arendus

• Õhukeste kilede ja katete iseloomustus, sealhulgas keemilised ja analüütilised testid.

• Õhukeste kilede ja katete keemiline ja füüsiline sadestamine (plaadistamine, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD, näiteks pihustamine, reaktiivne pihustamine ja aurustamine, e-kiir, topotaksia)

• Keeruliste õhukese kilestruktuuride ehitamise kaudu loome mitmest materjalist struktuure, nagu nanokomposiidid, 3D-struktuurid, erinevate kihtide virnad, mitmekihilised jne. jne.

• Protsessi arendamine ja optimeerimine õhukese kile ja kattekihi pealekandmiseks, söövitamiseks, töötlemiseks

• Õhukese kile ja katmisprotsessi ning iseloomustusseadmete valik, hankimine, muutmine

• Õhukeste kilede ja katete pöördprojekteerimine, mitmekihiliste kattestruktuuride kihtide keemiline ja füüsikaline analüüs, et määrata keemiline sisaldus, sidemed, struktuur ja omadused

• Ebaõnnestunud õhukese kile struktuuride ja katete algpõhjuste analüüs

• Tunnistajate ja kohtuvaidluste ekspertteenused

• Konsultatsiooniteenused