Površinska kemija i ispitivanje površina te modifikacija i poboljšanje površine

Izraz "Površine pokrivaju sve" je izraz o kojem bismo svi trebali malo razmisliti. Površinska znanost je proučavanje fizikalnih i kemijskih fenomena koji se javljaju na sučelju dviju faza, uključujući sučelja kruto-tekuće, sučelja kruto-plin, sučelja kruto-vakuum i sučelja tekućina-plin. Uključuje područja površinske kemije i površinske fizike. Povezane praktične primjene zajednički se nazivaju površinsko inženjerstvo. Površinski inženjering obuhvaća koncepte kao što su heterogena kataliza, izrada poluvodičkih uređaja, gorivne ćelije, samosastavljeni monoslojevi i ljepila.

 

Površinska kemija može se općenito definirati kao proučavanje kemijskih reakcija na sučeljima. Usko je povezan s inženjerstvom površina, čiji je cilj modificiranje kemijskog sastava površine ugradnjom odabranih elemenata ili funkcionalnih skupina koje proizvode različite željene učinke ili poboljšanja svojstava površine ili sučelja. Površinska znanost je od posebne važnosti za polja kao što su heterogena kataliza i tankoslojne prevlake.

 

Proučavanje i analiza površina uključuje tehnike fizičke i kemijske analize. Nekoliko suvremenih metoda ispituje najviših 1–10 nm površina izloženih vakuumu. To uključuje rendgensku fotoelektronsku spektroskopiju (XPS), Augerovu elektronsku spektroskopiju (AES), niskoenergetsku difrakciju elektrona (LEED), spektroskopiju gubitka energije elektrona (EELS), spektroskopiju toplinske desorpcije, spektroskopiju raspršenja iona, spektrometriju mase sekundarnog iona (SIMS) , i druge metode analize površine. Mnoge od ovih tehnika zahtijevaju vakuum i skupu opremu jer se oslanjaju na detekciju elektrona ili iona emitiranih s površine koja se proučava. Osim takvih kemijskih tehnika, koriste se i fizikalne uključujući optičke tehnike.

​

Za sve potencijalne inženjerske projekte koji uključuju površine, ljepila, poboljšanje prianjanja na površine, modifikaciju površine za hidrofobnost (teško vlaženje), hidrofilnost (lako vlaženje), antistatik, antibakterijsko ili antifungalno...itd., kontaktirajte nas i naše površinske znanstvenike će vam pomoći u vašim naporima u dizajnu i razvoju. Imamo znanje da odredimo koje tehnike koristiti za analizu vaše određene površine, kao i pristup najnaprednijoj opremi za testiranje.

​

Neke od usluga koje nudimo za površinsku analizu, testiranje i modifikaciju su:

• Ispitivanje i karakterizacija površina

•  Modifikacija površina prikladnim tehnikama kao što je hidroliza plamenom, površinska obrada plazmom, taloženje funkcionalnih slojeva… itd.

• Razvoj procesa za površinsku analizu, testiranje i modifikaciju

• Odabir, nabava, modifikacija opreme za površinsku obradu i modifikaciju, procesne i karakterizacijske opreme

• Obrnuti inženjering površinskih obrada za posebne primjene

• Skidanje i uklanjanje pokvarenih tankoslojnih struktura i premaza za analizu donjih površina radi utvrđivanja temeljnog uzroka.

• Usluge vještaka i vođenja parnica

• Konzultantske usluge

 

Izvodimo modifikaciju površine za razne primjene, uključujući:

• Poboljšanje prianjanja premaza i podloga

• Izrada površina hidrofobnim ili hidrofilnim

• Izrada površina antistatičnim ili statičnim

• Izrada površina antifungalnim i antibakterijskim

 

Tanki filmovi i premazi

Tanki filmovi ili prevlake su tanki slojevi materijala u rasponu debljine od frakcija nanometra (jednosloj) do nekoliko mikrometara. Elektronički poluvodički uređaji, optički premazi, premazi otporni na ogrebotine neke su od glavnih aplikacija koje imaju koristi od konstrukcije tankog filma.

 

Poznata primjena tankih filmova je zrcalo u kućanstvu koje obično ima tanki metalni premaz na poleđini staklene ploče kako bi se formiralo reflektirajuće sučelje. Proces posrebrivanja nekada se često koristio za proizvodnju ogledala. Danas se koriste mnogo napredniji tankoslojni premazi. Na primjer, vrlo tanak sloj (manje od nanometra) koristi se za proizvodnju dvosmjernih zrcala. Učinkovitost optičkih premaza (kao što su antirefleksni ili AR premazi) obično se poboljšavaju kada se premaz tankog filma sastoji od više slojeva koji imaju različite debljine i indekse loma. Slične periodične strukture izmjeničnih tankih slojeva različitih materijala mogu zajedno tvoriti takozvanu superrešetku koja iskorištava fenomen kvantnog ograničenja ograničavanjem elektroničkih fenomena na dvodimenzionalne. Druge primjene premaza tankog filma su feromagnetski tanki filmovi koji se koriste kao računalna memorija, tanki film za isporuku lijekova koji se primjenjuje na farmaceutske proizvode, tankoslojne baterije. Keramički tanki filmovi također su u širokoj upotrebi. Relativno velika tvrdoća i inertnost keramičkih materijala čini ove vrste tankih premaza interesantnim za zaštitu podložnih materijala od korozije, oksidacije i trošenja. Konkretno, korištenje takvih premaza na alatima za rezanje može produžiti vijek trajanja ovih predmeta za nekoliko redova veličine. Istražuju se mnoge primjene. Primjer istraživanja je nova klasa tankoslojnih anorganskih oksidnih materijala, nazvanih amorfni višekomponentni oksid kationa teških metala, koji bi se mogli koristiti za izradu prozirnih tranzistora koji su jeftini, stabilni i ekološki benigni.

 

Kao i svaki drugi inženjerski predmet, područje tankih filmova zahtijeva inženjere iz različitih disciplina, uključujući kemijske inženjere. Imamo izvanredne resurse u ovom području i možemo vam pružiti sljedeće usluge:

• Dizajn i razvoj tankog filma i premaza

• Karakterizacija tankog filma i premaza uključujući kemijska i analitička ispitivanja.

• Kemijsko i fizičko taloženje tankih filmova i premaza (galvanizacija, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD kao što je raspršivanje, reaktivno raspršivanje i isparavanje, e-beam, topotaxy)

• Izgradnjom složenih tankoslojnih struktura, stvaramo višematerijalne strukture kao što su nano-kompoziti, 3D strukture, hrpe različitih slojeva, višeslojevi,…. itd.

• Razvoj i optimizacija procesa za taloženje tankog filma i premaza, jetkanje, obradu

• Odabir, nabava, modifikacija procesa tankog filma i premazivanja te oprema za karakterizaciju

• Obrnuti inženjering tankih filmova i premaza, kemijska i fizikalna analiza slojeva unutar višeslojnih struktura premaza za određivanje kemijskog sadržaja, veza, strukture i svojstava

• Analiza temeljnih uzroka neispravnih tankoslojnih struktura i premaza

• Usluge vještaka i vođenja parnica

• Konzultantske usluge