Pintakemia ja pintojen testaus ja pintojen modifiointi ja parantaminen

Ilmaus "Pinnat peittävät kaiken" on yksi, jota meidän kaikkien pitäisi miettiä hetki. Pintatiede tutkii fysikaalisia ja kemiallisia ilmiöitä, joita esiintyy kahden faasin rajapinnassa, mukaan lukien kiinteän ja nesteen rajapinnat, kiinteän kaasun rajapinnat, kiinteän ja tyhjiön rajapinnat ja neste-kaasu rajapinnat. Se sisältää pintakemian ja pintafysiikan alat. Aiheeseen liittyviä käytännön sovelluksia kutsutaan yhdessä pintatekniikaksi. Pintatekniikka kattaa sellaisia käsitteitä kuin heterogeeninen katalyysi, puolijohdelaitteiden valmistus, polttokennot, itse koottavat yksikerroksiset kerrokset ja liimat.

 

Pintakemia voidaan määritellä laajasti rajapintojen kemiallisten reaktioiden tutkimukseksi. Se liittyy läheisesti pintakäsittelyyn, jonka tavoitteena on muuttaa pinnan kemiallista koostumusta sisällyttämällä siihen valikoituja alkuaineita tai funktionaalisia ryhmiä, jotka tuottavat erilaisia toivottuja vaikutuksia tai parannuksia pinnan tai rajapinnan ominaisuuksiin. Pintatiede on erityisen tärkeää sellaisille aloille kuin heterogeeninen katalyysi ja ohutkalvopinnoitteet.

 

Pintojen tutkimiseen ja analysointiin liittyy sekä fysikaalisia että kemiallisia analyysitekniikoita. Useat nykyaikaiset menetelmät tutkivat tyhjiölle altistuneiden pintojen ylimmät 1–10 nm. Näitä ovat röntgenfotoelektronispektroskopia (XPS), Auger-elektronispektroskopia (AES), matalaenerginen elektronidiffraktio (LEED), elektronienergiahäviöspektroskopia (EELS), lämpödesorptiospektroskopia, ionisirontaspektroskopia, sekundääri-ionimassaspektrometria (SIMS) ja muut pinta-analyysimenetelmät. Monet näistä tekniikoista vaativat tyhjiötä ja kalliita laitteita, koska ne perustuvat tutkittavasta pinnasta emittoivien elektronien tai ionien havaitsemiseen. Tällaisten kemiallisten tekniikoiden lisäksi käytetään myös fysikaalisia, mukaan lukien optisia tekniikoita.

​

Ota meihin ja pintatutkijoihimme yhteyttä mahdollisissa suunnitteluprojekteissa, jotka koskevat pintoja, liimoja, pintojen tarttuvuuden parantamista, pinnan modifiointia pintojen tekemiseksi hydrofobiseksi (vaikea kostuva), hydrofiiliseksi (helppo kostuva), antistaattiseksi, antibakteeriseksi tai antifungaaliseksi jne. auttaa sinua suunnittelu- ja kehitystyössäsi. Meillä on tietoa määrittääksemme, mitä tekniikoita käytetään tietyn pinnan analysointiin, sekä pääsyn edistyneimpiin testilaitteisiin.

​

Jotkut tarjoamistamme palveluista pinta-analyysiin, testaukseen ja modifiointiin ovat:

• Pintojen testaus ja karakterisointi

•  Pintojen muokkaaminen sopivilla tekniikoilla, kuten liekkihydrolyysillä, plasmapintakäsittelyllä, funktionaalisten kerrosten pinnoituksella jne.

• Prosessikehitys pinta-analyysiä, testausta ja modifiointia varten

• Pintakäsittely- ja muunnoslaitteiden, prosessi- ja karakterisointilaitteiden valinta, hankinta, modifiointi

• Pintakäsittelyjen käänteinen suunnittelu erikoissovelluksiin

• Epäonnistuneiden ohutkalvorakenteiden ja pinnoitteiden kuoriminen ja poistaminen alla olevien pintojen analysoimiseksi perimmäisen syyn selvittämiseksi.

• Asiantuntija- ja oikeudenkäyntipalvelut

• Konsultointipalvelut

 

Teemme pintamuokkauksia erilaisiin sovelluksiin, mukaan lukien:

• Pinnoitteiden ja alustojen tarttuvuuden parantaminen

• Pintojen tekeminen hydrofobiseksi tai hydrofiiliseksi

• Pintojen tekeminen antistaattisiksi tai staattisiksi

• Pintojen tekeminen antifungaalisiksi ja antibakteerisiksi

 

Ohuet kalvot ja pinnoitteet

Ohuet kalvot tai pinnoitteet ovat ohuita materiaalikerroksia, joiden paksuus vaihtelee nanometrin murto-osista (yksikerros) useisiin mikrometreihin. Elektroniset puolijohdelaitteet, optiset pinnoitteet, naarmuuntumista kestävät pinnoitteet ovat joitakin tärkeimpiä sovelluksia, jotka hyötyvät ohutkalvorakenteesta.

 

Ohutkalvojen tuttu sovellus on kodin peili, jossa on tyypillisesti ohut metallipinnoite lasilevyn takana muodostaen heijastavan rajapinnan. Hopeutusprosessia käytettiin aikoinaan yleisesti peilien valmistukseen. Nykyään käytetään paljon kehittyneempiä ohutkalvopinnoitteita. Esimerkiksi erittäin ohutta kalvopinnoitetta (alle nanometriä) käytetään kaksisuuntaisten peilien valmistukseen. Optisten pinnoitteiden (kuten heijastuksenestopinnoitteiden tai AR-pinnoitteiden) suorituskyky paranee tyypillisesti, kun ohutkalvopinnoite koostuu useista kerroksista, joiden paksuus ja taitekerroin vaihtelevat. Eri materiaalien vuorottelevien ohuiden kalvojen samanlaiset jaksolliset rakenteet voivat muodostaa kollektiivisesti ns. superhilan, joka hyödyntää kvanttirajoituksen ilmiötä rajoittamalla elektroniset ilmiöt kaksiulotteisiksi. Muita ohutkalvopäällysteiden sovelluksia ovat ferromagneettiset ohutkalvot, joita käytetään tietokoneen muistina, ohutkalvolääkkeiden annostelu lääkkeisiin, ohutkalvoakut. Myös keraamiset ohutkalvot ovat laajassa käytössä. Keraamisten materiaalien suhteellisen korkea kovuus ja inertisyys tekevät tämäntyyppisistä ohuista pinnoitteista kiinnostavia substraattimateriaalien suojaamisessa korroosiolta, hapettumista ja kulumista vastaan. Erityisesti tällaisten pinnoitteiden käyttö leikkaustyökaluissa voi pidentää näiden esineiden käyttöikää useilla suuruusluokilla. Tutkimuksia tehdään monista sovelluksista. Esimerkki tutkimuksesta on uusi ohutkalvoisten epäorgaanisten oksidimateriaalien luokka, nimeltään amorfinen raskasmetallikationi monikomponenttioksidi, josta voidaan valmistaa läpinäkyviä transistoreja, jotka ovat halpoja, vakaita ja ympäristöystävällisiä.

 

Kuten kaikki muutkin tekniikan aiheet, ohutkalvojen ala vaatii insinöörejä useilta eri aloilta, mukaan lukien kemian insinöörejä. Meillä on tällä alalla erinomaiset resurssit ja voimme tarjota sinulle seuraavat palvelut:

• Ohutkalvojen ja pinnoitteiden suunnittelu ja kehitys

• Ohutkalvojen ja pinnoitteiden karakterisointi, mukaan lukien kemialliset ja analyyttiset testit.

• Ohutkalvojen ja pinnoitteiden kemiallinen ja fysikaalinen pinnoitus (pinnoitus, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD, kuten sputterointi, reaktiivinen sputterointi ja haihdutus, e-beam, topotaksi)

• Rakentamalla monimutkaisia ohutkalvorakenteita luomme monimateriaalirakenteita, kuten nanokomposiitteja, 3D-rakenteita, eri kerrosten pinoja, monikerroksia jne. jne.

• Prosessin kehittäminen ja optimointi ohutkalvo- ja pinnoitepinnoitusta, etsausta, käsittelyä varten

• Ohutkalvo- ja päällystysprosessi- ja karakterisointilaitteiden valinta, hankinta, modifiointi

• Ohutkalvojen ja pinnoitteiden käänteinen suunnittelu, kerrosten kemiallinen ja fysikaalinen analyysi monikerroksisten pinnoiterakenteiden sisällä kemiallisen sisällön, sidosten, rakenteen ja ominaisuuksien määrittämiseksi

• Viallisten ohutkalvorakenteiden ja pinnoitteiden perussyyanalyysi

• Asiantuntija- ja oikeudenkäyntipalvelut

• Konsultointipalvelut