Chimie de surface et essai de surfaces et modification et amélioration de surface

L'expression "Les surfaces couvrent tout" est celle à laquelle nous devrions tous réfléchir. La science des surfaces est l'étude des phénomènes physiques et chimiques qui se produisent à l'interface de deux phases, y compris les interfaces solide-liquide, les interfaces solide-gaz, les interfaces solide-vide et les interfaces liquide-gaz. Il comprend les domaines de la chimie des surfaces et de la physique des surfaces. Les applications pratiques connexes sont communément appelées ingénierie de surface. L'ingénierie de surface englobe des concepts tels que la catalyse hétérogène, la fabrication de dispositifs semi-conducteurs, les piles à combustible, les monocouches auto-assemblées et les adhésifs.

 

La chimie de surface peut être définie au sens large comme l'étude des réactions chimiques aux interfaces. Elle est étroitement liée à l'ingénierie des surfaces, qui vise à modifier la composition chimique d'une surface par incorporation d'éléments ou de groupes fonctionnels sélectionnés qui produisent divers effets souhaités ou améliorations des propriétés de la surface ou de l'interface. La science des surfaces revêt une importance particulière dans des domaines tels que la catalyse hétérogène et les revêtements en couches minces.

 

L'étude et l'analyse des surfaces impliquent des techniques d'analyse à la fois physiques et chimiques. Plusieurs méthodes modernes sondent les 1 à 10 nm les plus élevés des surfaces exposées au vide. Il s'agit notamment de la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS), de la spectroscopie électronique Auger (AES), de la diffraction électronique à basse énergie (LEED), de la spectroscopie de perte d'énergie électronique (EELS), de la spectroscopie de désorption thermique, de la spectroscopie de diffusion ionique, de la spectrométrie de masse des ions secondaires (SIMS) , et d'autres méthodes d'analyse de surface. Beaucoup de ces techniques nécessitent du vide et des équipements coûteux car elles reposent sur la détection d'électrons ou d'ions émis par la surface étudiée. Outre ces techniques chimiques, des techniques physiques, y compris optiques, sont également utilisées.

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Pour tout projet d'ingénierie potentiel impliquant des surfaces, des adhésifs, une amélioration de l'adhérence aux surfaces, une modification de surface pour rendre les surfaces hydrophobes (mouillage difficile), hydrophiles (mouillage facile), antistatiques, antibactériennes ou antifongiques...etc., contactez-nous et nos spécialistes des surfaces vous aidera dans vos efforts de conception et de développement. Nous avons les connaissances nécessaires pour déterminer les techniques à utiliser pour analyser votre surface particulière ainsi que l'accès à l'équipement de test le plus avancé.

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Certains des services que nous proposons pour l'analyse, les tests et la modification de surface sont :

• Essais et caractérisation des surfaces

•  Modification des surfaces par des techniques adaptées telles que hydrolyse à la flamme, traitement de surface plasma, dépôt de couches fonctionnelles….etc.

• Développement de processus pour l'analyse, le test et la modification de surface

• Sélection, approvisionnement, modification des équipements de traitement et de modification de surface, des équipements de procédé et de caractérisation

• Rétro-ingénierie des traitements de surface pour applications spéciales

• Décapage et élimination des structures et des revêtements à couche mince défaillants pour analyser les surfaces sous-jacentes afin de déterminer la cause première.

• Services de témoins experts et de contentieux

• Des services de consultation

 

Nous effectuons des modifications de surface pour une variété d'applications, y compris :

• Améliorer l'adhérence des revêtements et des substrats

• Rendre les surfaces hydrophobes ou hydrophiles

• Rendre les surfaces antistatiques ou statiques

• Rendre les surfaces antifongiques et antibactériennes

 

Films minces et revêtements

Les films minces ou revêtements sont de fines couches de matériaux allant de quelques fractions de nanomètre (monocouche) à plusieurs micromètres d'épaisseur. Les dispositifs électroniques à semi-conducteurs, les revêtements optiques, les revêtements résistants aux rayures sont quelques-unes des principales applications bénéficiant de la construction en couches minces.

 

Une application familière des films minces est le miroir domestique qui a généralement un mince revêtement métallique au dos d'une feuille de verre pour former une interface réfléchissante. Le processus d'argenture était autrefois couramment utilisé pour produire des miroirs. De nos jours, des revêtements en couches minces beaucoup plus avancés sont utilisés. Par exemple, un revêtement en film très fin (moins d'un nanomètre) est utilisé pour produire des miroirs sans tain. Les performances des revêtements optiques (tels que les revêtements antiréfléchissants ou AR) sont généralement améliorées lorsque le revêtement en film mince est constitué de plusieurs couches ayant des épaisseurs et des indices de réfraction variables. Des structures périodiques similaires de films minces alternés de différents matériaux peuvent former collectivement un soi-disant super-réseau qui exploite le phénomène de confinement quantique en limitant les phénomènes électroniques à deux dimensions. D'autres applications des revêtements en couches minces sont les couches minces ferromagnétiques à utiliser comme mémoire d'ordinateur, l'administration de médicaments en couche mince appliquée aux produits pharmaceutiques, les batteries à couche mince. Les films minces en céramique sont également largement utilisés. La dureté et l'inertie relativement élevées des matériaux céramiques rendent ces types de revêtements minces intéressants pour la protection des matériaux de substrat contre la corrosion, l'oxydation et l'usure. En particulier, l'utilisation de tels revêtements sur des outils de coupe peut prolonger la durée de vie de ces articles de plusieurs ordres de grandeur. Des recherches sont en cours sur de nombreuses applications. Un exemple de recherche est une nouvelle classe de matériaux d'oxydes inorganiques à couches minces, appelés oxydes multicomposants cationiques de métaux lourds amorphes, qui pourraient être utilisés pour fabriquer des transistors transparents peu coûteux, stables et inoffensifs pour l'environnement.

 

Comme tout autre sujet d'ingénierie, le domaine des couches minces exige des ingénieurs de diverses disciplines, y compris des ingénieurs chimistes. Nous avons des ressources exceptionnelles dans ce domaine et pouvons vous fournir les services suivants :

• Conception et développement de couches minces et de revêtements

• Caractérisation des couches minces et des revêtements, y compris les tests chimiques et analytiques.

• Dépôt chimique et physique de couches minces et de revêtements (placage, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD tels que pulvérisation, pulvérisation réactive et évaporation, faisceau d'électrons, topotaxie)

• Par la construction de structures complexes en couches minces, nous créons des structures multimatériaux telles que des nano-composites, des structures 3D, des empilements de différentes couches, des multicouches,…. etc.

• Développement et optimisation de processus pour le dépôt, la gravure et le traitement de couches minces et de revêtements

• Sélection, approvisionnement, modification des équipements de traitement et de caractérisation des films minces et de revêtement

• Ingénierie inverse des films minces et des revêtements, analyse chimique et physique des couches à l'intérieur des structures de revêtement multicouches pour déterminer le contenu chimique, les liaisons, la structure et les propriétés

• Analyse des causes profondes des structures et des revêtements en couches minces défaillants

• Services de témoins experts et de contentieux

• Des services de consultation