Oppervlaktechemie en testen van oppervlakken en oppervlaktemodificatie en verbetering

De uitdrukking "Oppervlakken bedekken alles" is er een waar we allemaal even over moeten nadenken. Oppervlaktewetenschap is de studie van fysische en chemische verschijnselen die optreden op het grensvlak van twee fasen, waaronder vast-vloeistof-interfaces, vast-gas-interfaces, vast-vacuüm-interfaces en vloeistof-gas-interfaces. Het omvat de gebieden van oppervlaktechemie en oppervlaktefysica. Aanverwante praktijktoepassingen worden gezamenlijk oppervlaktetechniek genoemd. Oppervlaktetechniek omvat concepten zoals heterogene katalyse, fabricage van halfgeleiderapparaten, brandstofcellen, zelf-geassembleerde monolagen en kleefstoffen.

 

Oppervlaktechemie kan breed worden gedefinieerd als de studie van chemische reacties op grensvlakken. Het is nauw verwant aan oppervlaktetechniek, dat gericht is op het wijzigen van de chemische samenstelling van een oppervlak door het opnemen van geselecteerde elementen of functionele groepen die verschillende gewenste effecten of verbeteringen in de eigenschappen van het oppervlak of het grensvlak produceren. Oppervlaktewetenschap is van bijzonder belang voor gebieden zoals heterogene katalyse en dunnefilmcoatings.

 

De studie en analyse van oppervlakken omvat zowel fysische als chemische analysetechnieken. Verschillende moderne methoden tasten de bovenste 1-10 nm van de oppervlakken die aan vacuüm zijn blootgesteld af. Deze omvatten röntgenfoto-elektronenspectroscopie (XPS), Auger-elektronenspectroscopie (AES), lage-energie-elektronendiffractie (LEED), elektronenenergieverliesspectroscopie (EELS), thermische desorptiespectroscopie, ionenverstrooiingsspectroscopie, secundaire ionenmassaspectrometrie (SIMS) en andere oppervlakteanalysemethoden. Veel van deze technieken vereisen vacuüm en dure apparatuur omdat ze afhankelijk zijn van de detectie van elektronen of ionen die worden uitgezonden door het te bestuderen oppervlak. Naast dergelijke chemische technieken worden ook fysische inclusief optische technieken gebruikt.

​

Voor alle mogelijke technische projecten met betrekking tot oppervlakken, lijmen, verbetering van de hechting aan oppervlakken, oppervlaktemodificatie voor het hydrofoob (moeilijk bevochtigen), hydrofiel (gemakkelijk bevochtigen), antistatisch, antibacterieel of schimmeldodend maken van oppervlakken, enz., neem contact met ons en onze oppervlaktewetenschappers op zal u helpen bij uw ontwerp- en ontwikkelingsinspanningen. We hebben de kennis om te bepalen welke technieken we moeten gebruiken om uw specifieke oppervlak te analyseren, evenals toegang tot de meest geavanceerde testapparatuur.

​

Enkele van de diensten die wij aanbieden voor oppervlakteanalyse, testen en modificatie zijn:

• Testen en karakteriseren van oppervlakken

•  Modificatie van oppervlakken met behulp van geschikte technieken zoals vlamhydrolyse, plasma-oppervlaktebehandeling, afzetting van functionele lagen ... enz.

• Procesontwikkeling voor oppervlakteanalyse, testen en modificatie

• Selectie, inkoop, modificatie van oppervlaktebehandeling en modificatieapparatuur, proces- en karakteriseringsapparatuur

• Reverse engineering van oppervlaktebehandelingen voor speciale toepassingen

• Strippen en verwijderen van defecte dunne-filmstructuren en coatings om onderliggende oppervlakken te analyseren om de oorzaak vast te stellen.

• Getuigendeskundigen en procesvoeringsdiensten

• Adviesdiensten

 

We voeren oppervlaktemodificaties uit voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder:

• Verbetering van de hechting van coatings en substraten

• Oppervlakken hydrofoob of hydrofiel maken

• Oppervlakken antistatisch of statisch maken

• Oppervlakken schimmeldodend en antibacterieel maken

 

Dunne lagen en coatings

Dunne films of coatings zijn dunne materiaallagen variërend van fracties van een nanometer (monolaag) tot enkele micrometers dik. Elektronische halfgeleiderapparatuur, optische coatings, krasbestendige coatings zijn enkele belangrijke toepassingen die profiteren van dunne-filmconstructie.

 

Een bekende toepassing van dunne films is de huishoudspiegel die typisch een dunne metalen coating op de achterkant van een glasplaat heeft om een reflecterend grensvlak te vormen. Het proces van verzilveren werd vroeger vaak gebruikt om spiegels te maken. Tegenwoordig worden veel geavanceerdere dunne film coatings gebruikt. Zo wordt een zeer dunne filmcoating (minder dan een nanometer) gebruikt om bidirectionele spiegels te produceren. De prestaties van optische coatings (zoals antireflecterende of AR-coatings) worden doorgaans verbeterd wanneer de dunne filmcoating bestaat uit meerdere lagen met verschillende diktes en brekingsindices. Vergelijkbare periodieke structuren van afwisselende dunne films van verschillende materialen kunnen samen een zogenaamd superrooster vormen dat het fenomeen van kwantumopsluiting uitbuit door elektronische verschijnselen te beperken tot twee dimensies. Andere toepassingen van dunne-filmcoatings zijn ferromagnetische dunne films voor gebruik als computergeheugen, dunne-film medicijnafgifte toegepast op farmaceutische producten, dunne-filmbatterijen. Keramische dunne films worden ook op grote schaal gebruikt. De relatief hoge hardheid en inertie van keramische materialen maakt dit soort dunne coatings interessant voor de bescherming van substraatmaterialen tegen corrosie, oxidatie en slijtage. In het bijzonder kan het gebruik van dergelijke coatings op snijgereedschappen de levensduur van deze items met verschillende ordes van grootte verlengen. Er wordt onderzoek gedaan naar veel toepassingen. Een voorbeeld van onderzoek is een nieuwe klasse van dunne-film anorganische oxidematerialen, amorfe zware-metaalkationen met meerdere componenten genaamd, die kunnen worden gebruikt om transparante transistors te maken die goedkoop, stabiel en milieuvriendelijk zijn.

 

Zoals elk ander technisch onderwerp, vereist het gebied van dunne films ingenieurs uit verschillende disciplines, waaronder chemische ingenieurs. We hebben uitstekende middelen op dit gebied en kunnen u de volgende diensten bieden:

• Ontwerp en ontwikkeling van dunne film en coatings

• Karakterisering van dunne film en coatings, inclusief chemische en analytische tests.

• Chemische en fysische afzetting van dunne films & coatings (plating, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD zoals sputteren, reactief sputteren en verdamping, e-beam, topotaxy)

• Door het bouwen van complexe dunnefilmstructuren creëren we multimateriaalstructuren zoals nanocomposieten, 3D-structuren, stapels van verschillende lagen, meerlagen,…. enz.

• Procesontwikkeling en optimalisatie voor depositie, etsen, verwerking van dunne films en coatings

• Selectie, inkoop, modificatie van dunne film- en coatingproces en karakteriseringsapparatuur

• Reverse engineering van dunne films en coatings, chemische en fysische analyse van lagen in meerlaagse coatingstructuren om de chemische inhoud, bindingen, structuur en eigenschappen te bepalen

• Oorzaakanalyse van mislukte dunne-filmstructuren en coatings

• Getuigendeskundigen en procesvoeringsdiensten

• Adviesdiensten