Ytkemi & testning av ytor & ytmodifiering och förbättring

Frasen "Ytor täcker allt" är en vi alla borde ge en sekund att tänka på. Ytvetenskap är studiet av fysikaliska och kemiska fenomen som uppstår i gränssnittet mellan två faser, inklusive fast-vätske-gränssnitt, fast-gas-gränssnitt, fast-vakuum-gränssnitt och vätske-gas-gränssnitt. Det inkluderar områdena ytkemi och ytfysik. Relaterade praktiska tillämpningar kallas gemensamt för ytteknik. Ytteknik omfattar begrepp som heterogen katalys, tillverkning av halvledarenheter, bränsleceller, självmonterade monolager och lim.

 

Ytkemi kan brett definieras som studiet av kemiska reaktioner vid gränssnitt. Det är nära besläktat med ytteknik, som syftar till att modifiera den kemiska sammansättningen av en yta genom inkorporering av utvalda element eller funktionella grupper som ger olika önskade effekter eller förbättringar av egenskaperna hos ytan eller gränsytan. Ytvetenskap är av särskild betydelse för områden som heterogen katalys och tunnfilmsbeläggningar.

 

Studien och analysen av ytor involverar både fysikaliska och kemiska analystekniker. Flera moderna metoder sonderar de översta 1–10 nm av de ytor som exponeras för vakuum. Dessa inkluderar röntgenfotoelektronspektroskopi (XPS), Augerelektronspektroskopi (AES), lågenergielektrondiffraktion (LEED), elektronenergiförlustspektroskopi (EELS), termisk desorptionsspektroskopi, jonspridningsspektroskopi, sekundär jonmasspektrometri (SIMS) , och andra ytanalysmetoder. Många av dessa tekniker kräver vakuum och dyr utrustning eftersom de är beroende av detektering av elektroner eller joner som emitteras från ytan som studeras. Förutom sådana kemiska tekniker används också fysikaliska inklusive optiska tekniker.

​

För eventuella tekniska projekt som involverar ytor, lim, förbättring av vidhäftning till ytor, ytmodifiering för att göra ytor hydrofoba (svår vätning), hydrofila (lätt att väta), antistatiska, antibakteriella eller svampdödande... etc., kontakta oss och våra ytforskare kommer att hjälpa dig i dina design- och utvecklingsinsatser. Vi har kunskapen för att avgöra vilka tekniker som ska användas för att analysera just din yta samt tillgång till den mest avancerade testutrustningen.

​

Några av de tjänster vi erbjuder för ytanalys, testning och modifiering är:

• Provning och karakterisering av ytor

•  Modifiering av ytor med hjälp av lämpliga tekniker såsom flamhydrolys, plasmaytbehandling, avsättning av funktionella skikt...etc.

• Processutveckling för ytanalys, testning och modifiering

• Val, upphandling, modifiering av ytbehandlings- och modifieringsutrustning, process- och karakteriseringsutrustning

• Omvänd konstruktion av ytbehandlingar för speciella applikationer

• Skalning och borttagning av misslyckade tunnfilmsstrukturer och beläggningar för att analysera underliggande ytor för att fastställa grundorsaken.

• Sakkunniga vittnes- och rättegångstjänster

• Konsulttjänster

 

Vi utför ytmodifiering för en mängd olika applikationer, inklusive:

• Förbättrad vidhäftning av beläggningar och substrat

• Göra ytor hydrofoba eller hydrofila

• Göra ytor antistatiska eller statiska

• Gör ytor svampdödande och antibakteriella

 

Tunna filmer och beläggningar

Tunna filmer eller beläggningar är tunna materiallager som sträcker sig från bråkdelar av en nanometer (monolager) till flera mikrometer i tjocklek. Elektroniska halvledarenheter, optiska beläggningar, reptåliga beläggningar är några viktiga applikationer som drar nytta av tunnfilmskonstruktion.

 

En välbekant tillämpning av tunna filmer är hushållsspegeln som vanligtvis har en tunn metallbeläggning på baksidan av en glasskiva för att bilda ett reflekterande gränssnitt. Försilvraningsprocessen användes en gång ofta för att tillverka speglar. Nuförtiden används mycket mer avancerade tunnfilmsbeläggningar. Till exempel används en mycket tunn filmbeläggning (mindre än en nanometer) för att producera tvåvägsspeglar. Prestandan hos optiska beläggningar (såsom antireflekterande eller AR-beläggningar) förbättras vanligtvis när den tunnfilmsbeläggningen består av flera skikt med olika tjocklekar och brytningsindex. Liknande periodiska strukturer av alternerande tunna filmer av olika material kan tillsammans bilda ett så kallat supergitter som utnyttjar fenomenet kvantinneslutning genom att begränsa elektroniska fenomen till tvådimensionella. Andra tillämpningar av tunnfilmsbeläggningar är ferromagnetiska tunna filmer för användning som datorminne, tunnfilmsläkemedelstillförsel applicerad på läkemedel, tunnfilmsbatterier. Keramiska tunna filmer är också i utbredd användning. Den relativt höga hårdheten och trögheten hos keramiska material gör dessa typer av tunna beläggningar av intresse för skydd av substratmaterial mot korrosion, oxidation och slitage. I synnerhet kan användningen av sådana beläggningar på skärverktyg förlänga livslängden för dessa föremål med flera storleksordningar. Det pågår forskning om många applikationer. Ett exempel på forskning är en ny klass av tunnfilmsmaterial av oorganiska oxider, som kallas amorf tungmetallkatjon-flerkomponentoxid, som kan användas för att göra transparenta transistorer som är billiga, stabila och miljövänliga.

 

Som alla andra ingenjörsämnen kräver området tunna filmer ingenjörer från en mängd olika discipliner, inklusive kemiingenjörer. Vi har enastående resurser inom detta område och kan erbjuda dig följande tjänster:

• Design och utveckling av tunnfilm och beläggningar

• Karakterisering av tunnfilm och beläggning inklusive kemiska och analytiska tester.

• Kemisk och fysikalisk avsättning av tunna filmer och beläggningar (plätering, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD såsom sputtering, reaktiv sputtering och förångning, e-beam, topotaxi)

• Genom att bygga komplexa tunnfilmsstrukturer skapar vi multimaterialstrukturer som nanokompositer, 3D-strukturer, staplar av olika lager, flerlager,…. etc.

• Processutveckling och optimering för tunnfilm och beläggningsavsättning, etsning, bearbetning

• Urval, anskaffning, modifiering av tunnfilm och beläggningsprocess och karakteriseringsutrustning

• Omvänd konstruktion av tunna filmer och beläggningar, kemisk och fysikalisk analys av skikt inuti flerskiktsbeläggningsstrukturer för att bestämma kemiskt innehåll, bindningar, struktur och egenskaper

• Grundorsaksanalys av misslyckade tunnfilmsstrukturer och beläggningar

• Sakkunniga vittnes- och rättegångstjänster

• Konsulttjänster