شیمی سطح و آزمایش سطوح و اصلاح و بهبود سطح

عبارت "سطوح همه چیز را پوشانده است" عبارتی است که همه ما باید لحظه ای به آن فکر کنیم. علوم سطحی مطالعه پدیده های فیزیکی و شیمیایی است که در فصل مشترک دو فاز رخ می دهد، از جمله فصل مشترک جامد-مایع، فصل مشترک جامد-گاز، فصل مشترک خلاء جامد و فصل مشترک مایع-گاز. این شامل رشته های شیمی سطح و فیزیک سطح است. کاربردهای عملی مرتبط به طور مشترک به عنوان مهندسی سطح نامیده می شود. مهندسی سطح شامل مفاهیمی مانند کاتالیز ناهمگن، ساخت دستگاه های نیمه هادی، سلول های سوختی، تک لایه های خود مونتاژ شده و چسب ها می شود.

 

شیمی سطح را می توان به طور کلی به عنوان مطالعه واکنش های شیمیایی در سطح مشترک تعریف کرد. ارتباط نزدیکی با مهندسی سطح دارد که هدف آن اصلاح ترکیب شیمیایی یک سطح با ترکیب عناصر یا گروه های عملکردی انتخاب شده است که اثرات دلخواه یا بهبودهای مختلف در خواص سطح یا سطح مشترک ایجاد می کند. علم سطح در زمینه هایی مانند کاتالیز ناهمگن و پوشش های لایه نازک از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

 

مطالعه و تجزیه و تحلیل سطوح شامل هر دو تکنیک تجزیه و تحلیل فیزیکی و شیمیایی است. چندین روش مدرن، بالاترین 1-10 نانومتر سطوح در معرض خلاء را بررسی می کنند. اینها شامل طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS)، طیف‌سنجی الکترونی اوگر (AES)، پراش الکترونی کم انرژی (LEED)، طیف‌سنجی از دست دادن انرژی الکترون (EELS)، طیف‌سنجی دفع حرارتی، طیف‌سنجی پراکندگی یون، طیف‌سنجی جرمی یون ثانویه (SIMS) است. و سایر روشهای تحلیل سطحی بسیاری از این تکنیک‌ها به خلاء و تجهیزات گران‌قیمت نیاز دارند زیرا بر تشخیص الکترون‌ها یا یون‌های ساطع شده از سطح مورد مطالعه تکیه دارند. در کنار این گونه تکنیک های شیمیایی، از تکنیک های فیزیکی از جمله اپتیکی نیز استفاده می شود.

​

برای هر پروژه مهندسی بالقوه ای که شامل سطوح، چسب ها، افزایش چسبندگی به سطوح، اصلاح سطح برای ساخت سطوح آبگریز (تر شدن سخت)، آب دوست (تر شدن آسان)، ضد الکتریسیته ساکن، ضد باکتری یا ضد قارچ و غیره است، با ما و دانشمندان سطح ما تماس بگیرید. به شما در تلاش های طراحی و توسعه کمک خواهد کرد. ما این دانش را داریم که تعیین کنیم از چه تکنیک هایی برای تجزیه و تحلیل سطح خاص شما و همچنین دسترسی به پیشرفته ترین تجهیزات تست استفاده کنیم.

​

برخی از خدماتی که ما برای تجزیه و تحلیل سطح، آزمایش و اصلاح ارائه می دهیم عبارتند از:

• آزمایش و خصوصیات سطوح

•  اصلاح سطوح با استفاده از تکنیک های مناسب مانند هیدرولیز شعله، تصفیه سطح پلاسما، رسوب گذاری لایه های عملکردی و غیره.

• توسعه فرآیند برای تجزیه و تحلیل سطح، آزمایش و اصلاح

• انتخاب، تهیه، اصلاح تجهیزات تصفیه و اصلاح سطح، تجهیزات فرآیند و خصوصیات

• مهندسی معکوس عملیات سطحی برای کاربردهای خاص

• جداسازی و حذف ساختارها و پوشش های لایه نازک شکست خورده برای تجزیه و تحلیل سطوح زیرین برای تعیین علت اصلی.

• خدمات شاهد کارشناس و دعاوی

• خدمات مشاوره

 

ما اصلاح سطح را برای کاربردهای مختلف انجام می دهیم، از جمله:

• بهبود چسبندگی پوشش ها و بسترها

• ساخت سطوح آبگریز یا آبدوست

• ساخت سطوح آنتی استاتیک یا استاتیک

• ساخت سطوح ضد قارچ و ضد باکتری

 

لایه های نازک و پوشش ها

لایه‌های نازک یا پوشش‌ها لایه‌های نازکی از مواد هستند که ضخامت آنها از کسری از یک نانومتر (تک لایه) تا چند میکرومتر متغیر است. دستگاه های نیمه هادی الکترونیکی، پوشش های نوری، پوشش های مقاوم در برابر خراش برخی از کاربردهای عمده ای هستند که از ساخت لایه نازک بهره می برند.

 

یکی از کاربردهای آشنای لایه های نازک، آینه خانگی است که معمولاً دارای یک پوشش فلزی نازک در پشت ورق شیشه ای برای تشکیل یک رابط بازتابنده است. فرآیند نقره‌کاری زمانی معمولاً برای تولید آینه استفاده می‌شد. امروزه از پوشش های لایه نازک بسیار پیشرفته تری استفاده می شود. به عنوان مثال، برای تولید آینه های دو طرفه از یک روکش فیلم بسیار نازک (کمتر از یک نانومتر) استفاده می شود. عملکرد پوشش‌های نوری (مانند پوشش‌های ضد انعکاس یا AR) معمولاً زمانی افزایش می‌یابد که پوشش لایه نازک از چندین لایه با ضخامت‌ها و ضریب‌های شکست متفاوت تشکیل شده باشد. ساختارهای تناوبی مشابهی از لایه‌های نازک متناوب از مواد مختلف ممکن است در مجموع یک ابرشبکه را تشکیل دهند که با محدود کردن پدیده‌های الکترونیکی به دو بعدی از پدیده محصور شدن کوانتومی استفاده می‌کند. از دیگر کاربردهای پوشش‌های لایه نازک می‌توان به لایه‌های نازک فرومغناطیسی برای استفاده به‌عنوان حافظه رایانه، دارورسانی فیلم نازک برای داروها، باتری‌های لایه نازک اشاره کرد. لایه های نازک سرامیکی نیز کاربرد گسترده ای دارند. سختی و بی اثر بودن نسبتاً زیاد مواد سرامیکی باعث می شود که این نوع پوشش های نازک برای محافظت از مواد زیرلایه در برابر خوردگی، اکسیداسیون و سایش مورد توجه قرار گیرند. به طور خاص، استفاده از چنین پوشش هایی بر روی ابزارهای برش می تواند عمر این موارد را تا چندین مرتبه افزایش دهد. تحقیقات روی بسیاری از کاربردها در حال انجام است. نمونه‌ای از تحقیقات، کلاس جدیدی از مواد اکسید معدنی لایه نازک به نام اکسید چند جزئی کاتیون فلزات سنگین آمورف است که می‌تواند برای ساخت ترانزیستورهای شفاف ارزان، پایدار و بی‌خطر برای محیط‌زیست استفاده شود.

 

مانند هر موضوع مهندسی دیگر، حوزه لایه های نازک به مهندسین رشته های مختلف از جمله مهندسین شیمی نیاز دارد. ما منابع برجسته ای در این زمینه داریم و می توانیم خدمات زیر را به شما ارائه دهیم:

• طراحی و توسعه لایه نازک و پوشش ها

• ویژگی های لایه نازک و پوشش ها شامل آزمایش های شیمیایی و تحلیلی.

• رسوب شیمیایی و فیزیکی لایه ها و پوشش های نازک (آبکاری، CSD، CVD، MOCVD، PECVD، MBE، PVD مانند کندوپاش، کندوپاش واکنشی، و تبخیر، پرتو الکترونیکی، توپوتاکسی)

• از طریق ساخت سازه های پیچیده لایه نازک، ساختارهای چند ماده ای مانند نانو کامپوزیت ها، ساختارهای سه بعدی، پشته های لایه های مختلف، چند لایه و ... را ایجاد می کنیم. و غیره.

• توسعه فرآیند و بهینه سازی برای لایه نازک و رسوب پوشش، اچینگ، پردازش

• انتخاب، تهیه، اصلاح لایه نازک و پوشش و تجهیزات فرآیند و خصوصیات

• مهندسی معکوس لایه‌ها و پوشش‌های نازک، آنالیز شیمیایی و فیزیکی لایه‌های داخل سازه‌های پوشش چندلایه برای تعیین محتوای شیمیایی، پیوندها، ساختار و خواص

• تجزیه و تحلیل علت ریشه ساختارها و پوشش های لایه نازک شکست خورده

• خدمات شاهد کارشناس و دعاوی

• خدمات مشاوره