Química de superficies e probas de superficies e modificación e mellora de superficies

A frase "As superficies cubren todo" é unha que todos debemos dar un segundo para pensar. A ciencia da superficie é o estudo dos fenómenos físicos e químicos que ocorren na interface de dúas fases, incluíndo interfaces sólido-líquido, interfaces sólido-gas, interfaces sólido-baleiro e interfaces líquido-gas. Inclúe os campos da química de superficies e da física de superficies. As aplicacións prácticas relacionadas coñécense conxuntamente como enxeñería de superficies. A enxeñaría de superficies engloba conceptos como a catálise heteroxénea, a fabricación de dispositivos semicondutores, as pilas de combustible, as monocapas autoensambladas e os adhesivos.

 

A química superficial pódese definir en liñas xerais como o estudo das reaccións químicas nas interfaces. Está moi relacionado coa enxeñería de superficies, que ten como obxectivo modificar a composición química dunha superficie mediante a incorporación de elementos ou grupos funcionais seleccionados que producen diversos efectos desexados ou melloras nas propiedades da superficie ou da interface. A ciencia da superficie é de especial importancia para campos como a catálise heteroxénea e os revestimentos de película fina.

 

O estudo e análise de superficies implica técnicas de análise tanto física como química. Varios métodos modernos sondan os 1-10 nm máis altos das superficies expostas ao baleiro. Estes inclúen espectroscopia de fotoelectróns de raios X (XPS), espectroscopia de electróns Auger (AES), difracción de electróns de baixa enerxía (LEED), espectroscopia de perda de enerxía electrónica (EELS), espectroscopia de desorción térmica, espectroscopia de dispersión iónica, espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS). , e outros métodos de análise de superficie. Moitas destas técnicas requiren baleiro e equipos caros xa que dependen da detección de electróns ou ións emitidos pola superficie obxecto de estudo. Ademais de tales técnicas químicas, tamén se utilizan técnicas físicas, incluíndo técnicas ópticas.

​

Para calquera posible proxecto de enxeñería que implique superficies, adhesivos, mellora da adhesión ás superficies, modificación de superficies para facer superficies hidrófobas (humectación difícil), hidrófilas (humectación fácil), antiestáticas, antibacterianas ou antifúngicas... etc., póñase en contacto connosco e cos nosos científicos de superficies. axudarache nos teus esforzos de deseño e desenvolvemento. Temos os coñecementos necesarios para determinar que técnicas empregar para analizar a súa superficie particular, así como acceder aos equipos de proba máis avanzados.

​

Algúns dos servizos que ofrecemos para análise, proba e modificación de superficies son:

• Ensaio e caracterización de superficies

•  Modificación de superficies mediante técnicas adecuadas como hidrólise de chama, tratamento superficial con plasma, deposición de capas funcionais... etc.

• Desenvolvemento de procesos para análise, proba e modificación de superficies

• Selección, adquisición, modificación de equipamentos de tratamento e modificación de superficies, equipamentos de proceso e caracterización

• Ingeniería inversa de tratamentos de superficie para aplicacións especiais

• Decapado e eliminación de estruturas e revestimentos de película fina fallas para analizar as superficies subxacentes para determinar a causa raíz.

• Servizos de peritos e litixios

• Servizos de consultoría

 

Levamos a cabo modificacións de superficie para unha variedade de aplicacións, incluíndo:

• Mellora da adherencia de revestimentos e substratos

• Facendo as superficies hidrófobas ou hidrófilas

• Facendo superficies antiestáticas ou estáticas

• Facendo superficies antifúngicas e antibacterianas

 

Películas finas e revestimentos

As películas finas ou revestimentos son capas de material delgado que van desde fraccións dun nanómetro (monocapa) ata varios micrómetros de espesor. Dispositivos electrónicos semicondutores, revestimentos ópticos, revestimentos resistentes a arañazos son algunhas das principais aplicacións que se benefician da construción de película fina.

 

Unha aplicación familiar das películas finas é o espello doméstico que normalmente ten un fino revestimento metálico na parte traseira dunha folla de vidro para formar unha interface reflectora. O proceso de prateado utilizábase unha vez habitualmente para producir espellos. Hoxe en día utilízanse revestimentos de película fina moito máis avanzados. Por exemplo, úsase un revestimento de película moi delgada (menos dun nanómetro) para producir espellos bidireccionais. O rendemento dos revestimentos ópticos (como os revestimentos antirreflectantes ou AR) adoita mellorarse cando o revestimento de película delgada consta de varias capas que teñen diferentes espesores e índices de refracción. Estruturas periódicas similares de películas finas alternas de diferentes materiais poden formar colectivamente unha chamada superreticular que explota o fenómeno do confinamento cuántico restrinxindo os fenómenos electrónicos a dúas dimensións. Outras aplicacións dos revestimentos de película delgada son películas delgadas ferromagnéticas para o seu uso como memoria de ordenador, entrega de fármacos de película delgada aplicada a produtos farmacéuticos, baterías de película delgada. As películas finas de cerámica tamén están de uso xeneralizado. A dureza e inercia relativamente alta dos materiais cerámicos fai que este tipo de revestimentos finos sexan de interese para a protección dos materiais do substrato contra a corrosión, a oxidación e o desgaste. En particular, o uso de tales revestimentos nas ferramentas de corte pode prolongar a vida destes elementos en varias ordes de magnitude. Estase a investigar en moitas aplicacións. Un exemplo de investigación é unha nova clase de materiais de óxido inorgánico de película fina, denominada óxido multicompoñente de catión de metal pesado amorfo, que podería usarse para fabricar transistores transparentes económicos, estables e ecolóxicos.

 

Como calquera outra materia de enxeñaría, a área de películas finas demanda enxeñeiros de diversas disciplinas, incluíndo enxeñeiros químicos. Contamos con recursos destacados nesta área e podemos ofrecerche os seguintes servizos:

• Deseño e desenvolvemento de películas finas e revestimentos

• Caracterización de películas finas e revestimentos, incluíndo probas químicas e analíticas.

• Deposición química e física de películas finas e revestimentos (chapado, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD, como sputtering, sputtering reactivo e evaporación, e-beam, topotaxia)

• A través da construción de estruturas complexas de película delgada, creamos estruturas multimateriais como nanocomposites, estruturas 3D, pilas de diferentes capas, multicapas,... etc.

• Desenvolvemento e optimización de procesos para a deposición, gravado e procesamento de películas finas e revestimentos

• Selección, adquisición, modificación de capa fina e equipamento de proceso e caracterización de recubrimento

• Enxeñería inversa de películas finas e revestimentos, análise química e física de capas dentro de estruturas de revestimento multicapa para determinar o contido químico, enlaces, estrutura e propiedades

• Análise da causa raíz das estruturas e revestimentos de película fina que fallan

• Servizos de peritos e litixios

• Servizos de consultoría