Surface Chemistry at Pagsubok ng Surfaces at Surface Modification at Pagpapabuti

Ang pariralang "Surfaces cover everything" ay isa na dapat nating bigyan ng isang segundo upang pag-isipan. Ang agham sa ibabaw ay ang pag-aaral ng mga pisikal at kemikal na phenomena na nangyayari sa interface ng dalawang phase, kabilang ang solid-liquid interface, solid-gas interface, solid-vacuum interface, at liquid-gas interface. Kabilang dito ang mga larangan ng surface chemistry at surface physics. Ang mga kaugnay na praktikal na aplikasyon ay sama-samang tinutukoy bilang surface engineering. Ang surface engineering ay sumasaklaw sa mga konsepto tulad ng heterogenous catalysis, semiconductor device fabrication, fuel cell, self-assembled monolayer, at adhesives.

 

Ang kimika sa ibabaw ay maaaring malawak na tinukoy bilang ang pag-aaral ng mga reaksiyong kemikal sa mga interface. Ito ay malapit na nauugnay sa pang-ibabaw na engineering, na naglalayong baguhin ang kemikal na komposisyon ng isang ibabaw sa pamamagitan ng pagsasama ng mga piling elemento o functional group na gumagawa ng iba't ibang gustong epekto o pagpapabuti sa mga katangian ng ibabaw o interface. Ang pang-ibabaw na agham ay partikular na kahalagahan sa mga larangan tulad ng heterogenous catalysis at manipis na film coatings.

 

Ang pag-aaral at pagsusuri ng mga ibabaw ay nagsasangkot ng parehong pisikal at kemikal na mga diskarte sa pagsusuri. Sinusuri ng maraming modernong pamamaraan ang pinakamataas na 1–10 nm ng mga ibabaw na nakalantad sa vacuum. Kabilang dito ang X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Auger electron spectroscopy (AES), low-energy electron diffraction (LEED), electron energy loss spectroscopy (EELS), thermal desorption spectroscopy, ion scattering spectroscopy, secondary ion mass spectrometry (SIMS) , at iba pang paraan ng pagsusuri sa ibabaw. Marami sa mga diskarteng ito ay nangangailangan ng vacuum at mamahaling kagamitan dahil umaasa sila sa pagtuklas ng mga electron o ion na ibinubuga mula sa ibabaw na pinag-aaralan. Bukod sa gayong mga kemikal na pamamaraan, ginagamit din ang pisikal kabilang ang mga optical na pamamaraan.

​

Para sa anumang mga potensyal na proyekto sa engineering na kinasasangkutan ng mga ibabaw, pandikit, pagpapahusay ng pagdirikit sa mga ibabaw, pagbabago sa ibabaw para sa paggawa ng mga ibabaw na hydrophobic (mahirap magbasa), hydrophillic (madaling basa), antistatic, antibacterial o antifungal...atbp., makipag-ugnayan sa amin at sa aming mga surface scientist ay tutulong sa iyo sa iyong mga pagsisikap sa disenyo at pagpapaunlad. Mayroon kaming kaalaman upang matukoy kung aling mga diskarte ang gagamitin upang pag-aralan ang iyong partikular na ibabaw pati na rin ang pag-access sa pinaka-advanced na kagamitan sa pagsubok.

​

Ang ilan sa mga serbisyong inaalok namin para sa pagsusuri sa ibabaw, pagsubok at pagbabago ay:

• Pagsubok at paglalarawan ng mga ibabaw

•  Pagbabago ng mga ibabaw gamit ang mga angkop na pamamaraan tulad ng flame hydrolysis, plasma surface treatment, deposition ng functional layers....atbp.

• Pagbuo ng proseso para sa pagsusuri sa ibabaw, pagsubok at pagbabago

• Pagpili, pagkuha, pagbabago ng surface treatment at modification equipment, proseso at characterization equipment

• Reverse engineering ng mga pang-ibabaw na paggamot para sa mga espesyal na aplikasyon

• Pagtatanggal at pag-alis ng mga bigong istraktura at coatings ng manipis na pelikula upang pag-aralan ang mga pinagbabatayan na ibabaw upang matukoy ang sanhi ng ugat.

• Mga serbisyo ng ekspertong saksi at paglilitis

• Mga serbisyo sa pagkonsulta

 

Nagsasagawa kami ng pagbabago sa ibabaw para sa iba't ibang mga aplikasyon, kabilang ang:

• Pagpapabuti ng pagdirikit ng mga coatings at substrates

• Paggawa ng mga ibabaw na hydrophobic o hydrophilic

• Paggawa ng mga surface na antistatic o static

• Paggawa ng mga ibabaw na antifungal at antibacterial

 

Mga Manipis na Pelikulang at Patong

Ang mga manipis na pelikula o coatings ay mga manipis na materyal na layer mula sa mga fraction ng isang nanometer (monolayer) hanggang sa ilang micrometer ang kapal. Ang mga electronic semiconductor device, optical coatings, scratch resistant coatings ay ilang pangunahing aplikasyon na nakikinabang sa paggawa ng manipis na pelikula.

 

Ang isang pamilyar na aplikasyon ng mga manipis na pelikula ay ang salamin sa bahay na karaniwang may manipis na metal coating sa likod ng isang sheet ng salamin upang bumuo ng isang reflective interface. Ang proseso ng silvering ay dating karaniwang ginagamit upang makagawa ng mga salamin. Sa ngayon, mas maraming advanced na thin film coatings ang ginagamit. Halimbawa, ang isang napakanipis na film coating (mas mababa sa isang nanometer) ay ginagamit upang makagawa ng dalawang-daan na salamin. Ang pagganap ng mga optical coating (gaya ng antireflective, o AR coatings) ay karaniwang pinahusay kapag ang manipis na film coating ay binubuo ng maraming layer na may iba't ibang kapal at refractive na indeks. Ang magkakatulad na pana-panahong istruktura ng mga papalit-palit na manipis na pelikula ng iba't ibang materyales ay maaaring sama-samang bumuo ng tinatawag na superlattice na nagsasamantala sa phenomenon ng quantum confinement sa pamamagitan ng paghihigpit sa mga electronic phenomena sa dalawang-dimensyon. Ang iba pang mga application ng thin film coatings ay ferromagnetic thin films para gamitin bilang computer memory, thin film na paghahatid ng gamot na inilapat sa mga pharmaceutical, thin-film na baterya. Ang mga ceramic thin film ay malawakang ginagamit din. Ang medyo mataas na tigas at inertness ng mga ceramic na materyales ay gumagawa ng mga ganitong uri ng manipis na coatings ng interes para sa proteksyon ng mga substrate na materyales laban sa kaagnasan, oksihenasyon at pagkasira. Sa partikular, ang paggamit ng naturang mga coatings sa mga cutting tool ay maaaring pahabain ang buhay ng mga item na ito sa pamamagitan ng ilang mga order ng magnitude. Ang pananaliksik ay ginagawa sa maraming aplikasyon. Ang isang halimbawa ng pananaliksik ay isang bagong klase ng thin film inorganic oxide na mga materyales, na tinatawag na amorphous heavy-metal cation multicomponent oxide, na maaaring gamitin upang gumawa ng mga transparent na transistor na mura, stable, at environment benign.

 

Tulad ng anumang iba pang asignatura sa engineering, ang lugar ng mga manipis na pelikula ay nangangailangan ng mga inhinyero mula sa iba't ibang mga disiplina, kabilang ang mga inhinyero ng kemikal. Mayroon kaming mga natitirang mapagkukunan sa lugar na ito at maibibigay namin sa iyo ang mga sumusunod na serbisyo:

• Disenyo at pag-develop ng manipis na pelikula at coatings

• Thin film at coatings characterization kabilang ang kemikal at analytical na mga pagsubok.

• Kemikal at pisikal na deposition ng mga manipis na pelikula at coatings (plating, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD gaya ng sputtering, reactive sputtering, at evaporation, e-beam, topotaxy)

• Sa pamamagitan ng pagbuo ng mga kumplikadong istraktura ng manipis na pelikula, lumikha kami ng mga multimaterial na istruktura tulad ng mga nano-composite, 3D na istruktura, mga stack ng iba't ibang mga layer, multilayer,…. atbp.

• Proseso ng pag-unlad at pag-optimize para sa manipis na film at coating deposition, etching, processing

• Pagpili, pagkuha, pagbabago ng manipis na pelikula at proseso ng patong at kagamitan sa paglalarawan

• Reverse engineering ng mga manipis na pelikula at coatings, kemikal at pisikal na pagsusuri ng mga layer sa loob ng multilayer coating structures upang matukoy ang kemikal na nilalaman, mga bono, istraktura at mga katangian

• Pagsusuri ng ugat ng sanhi ng mga nabigong istruktura at coatings ng manipis na pelikula

• Mga serbisyo ng ekspertong saksi at paglilitis

• Mga serbisyo sa pagkonsulta