Oppervlakchemie en toetsing van oppervlakke en oppervlakverandering en verbetering

Die frase "Opervlaktes bedek alles" is een wat ons almal 'n oomblik moet gee om oor na te dink. Oppervlakwetenskap is die studie van fisiese en chemiese verskynsels wat op die raakvlak van twee fases voorkom, insluitend vastestof-vloeistof-grensvlakke, vastestof-gas-koppelvlakke, vastestof-vakuum-koppelvlakke en vloeistof-gas-koppelvlakke. Dit sluit die velde van oppervlakchemie en oppervlakfisika in. Verwante praktiese toepassings word gesamentlik na verwys as oppervlakingenieurswese. Oppervlakte-ingenieurswese sluit konsepte soos heterogene katalise, vervaardiging van halfgeleiertoestelle, brandstofselle, self-gemonteerde monolae en kleefmiddels in.

 

Oppervlakchemie kan breedweg gedefinieer word as die studie van chemiese reaksies by raakvlakke. Dit is nou verwant aan oppervlakingenieurswese, wat daarop gemik is om die chemiese samestelling van 'n oppervlak te wysig deur geselekteerde elemente of funksionele groepe in te sluit wat verskeie gewenste effekte of verbeterings in die eienskappe van die oppervlak of koppelvlak produseer. Oppervlakwetenskap is van besondere belang vir velde soos heterogene katalise en dunfilmbedekkings.

 

Die studie en ontleding van oppervlaktes behels beide fisiese en chemiese ontledingstegnieke. Verskeie moderne metodes ondersoek die boonste 1–10 nm van die oppervlaktes wat aan vakuum blootgestel is. Dit sluit in X-straalfoto-elektronspektroskopie (XPS), Auger-elektronspektroskopie (AES), lae-energie elektrondiffraksie (LEED), elektronenergieverliesspektroskopie (EELS), termiese desorpsiespektroskopie, ioonverstrooiingsspektroskopie, sekondêre ioonmassaspektrometrie (SIMS) , en ander oppervlak-analise metodes. Baie van hierdie tegnieke vereis vakuum en duur toerusting aangesien hulle staatmaak op die opsporing van elektrone of ione wat vrygestel word vanaf die oppervlak wat bestudeer word. Benewens sulke chemiese tegnieke, word fisiese insluitend optiese tegnieke ook gebruik.

​

Kontak ons en ons oppervlakwetenskaplikes vir enige potensiële ingenieursprojekte wat oppervlaktes, kleefmiddels, verbetering van adhesie aan oppervlaktes behels, oppervlakmodifikasie om oppervlaktes hidrofobies (moeilike benatting), hidrofiel (maklik benatting), antistaties, antibakteriese of antifungus te maak ... ens. sal jou help met jou ontwerp- en ontwikkelingspogings. Ons het die kennis om te bepaal watter tegnieke om te gebruik om jou spesifieke oppervlak te ontleed asook toegang tot die mees gevorderde toetstoerusting.

​

Sommige van die dienste wat ons bied vir oppervlakontleding, toetsing en wysiging is:

• Toets en karakterisering van oppervlaktes

•  Modifikasie van oppervlaktes deur gebruik te maak van geskikte tegnieke soos vlamhidrolise, plasma-oppervlakbehandeling, afsetting van funksionele lae….ens.

• Prosesontwikkeling vir oppervlakanalise, toetsing en modifikasie

• Seleksie, verkryging, modifikasie van oppervlakbehandeling en modifikasie toerusting, proses en karakterisering toerusting

• Omgekeerde ingenieurswese van oppervlakbehandelings vir spesiale toepassings

• Stroping en verwydering van mislukte dunfilmstrukture en bedekkings om onderliggende oppervlaktes te ontleed om die oorsaak te bepaal.

• Deskundige getuie- en litigasiedienste

• Konsultasie dienste

 

Ons doen oppervlakmodifikasie vir 'n verskeidenheid toepassings, insluitend:

• Verbetering van adhesie van bedekkings en substrate

• Om oppervlaktes hidrofobies of hidrofiel te maak

• Maak oppervlaktes antistaties of staties

• Maak oppervlaktes antifungies en antibakteries

 

Dun films en bedekkings

Dun films of bedekkings is dun materiaallae wat wissel van fraksies van 'n nanometer (eenlaag) tot etlike mikrometers in dikte. Elektroniese halfgeleiertoestelle, optiese bedekkings, krasbestande bedekkings is 'n paar belangrike toepassings wat voordeel trek uit dunfilmkonstruksie.

 

'n Bekende toepassing van dun films is die huishoudelike spieël wat tipies 'n dun metaallaag op die agterkant van 'n glasplaat het om 'n reflektiewe koppelvlak te vorm. Die proses van silwer is een keer algemeen gebruik om spieëls te vervaardig. Deesdae word baie meer gevorderde dunfilmbedekkings gebruik. Byvoorbeeld, 'n baie dun filmbedekking (minder as 'n nanometer) word gebruik om tweerigtingspieëls te vervaardig. Die werkverrigting van optiese bedekkings (soos antireflektiewe of AR-bedekkings) word tipies verbeter wanneer die dunfilmbedekking uit veelvuldige lae bestaan met verskillende diktes en brekingsindekse. Soortgelyke periodieke strukture van afwisselende dun films van verskillende materiale kan gesamentlik 'n sogenaamde superrooster vorm wat die verskynsel van kwantumbeperking ontgin deur elektroniese verskynsels tot twee-dimensies te beperk. Ander toepassings van dunfilmbedekkings is ferromagnetiese dunfilms vir gebruik as rekenaargeheue, dunfilm-medisynaflewering toegepas op farmaseutiese produkte, dunfilmbatterye. Keramiek dun films is ook in wydverspreide gebruik. Die relatief hoë hardheid en traagheid van keramiekmateriaal maak hierdie tipe dun bedekkings van belang vir die beskerming van substraatmateriale teen korrosie, oksidasie en slytasie. Veral die gebruik van sulke bedekkings op snygereedskap kan die lewensduur van hierdie items met verskeie ordes van grootte verleng. Navorsing word oor baie toepassings gedoen. 'n Voorbeeld van navorsing is 'n nuwe klas dunfilm anorganiese oksied materiale, genoem amorfe swaarmetaal katioon multikomponent oksied, wat gebruik kan word om deursigtige transistors te maak wat goedkoop, stabiel en omgewingsvriendelik is.

 

Soos enige ander ingenieursvak vereis die gebied van dun films ingenieurs van 'n verskeidenheid dissiplines, insluitend chemiese ingenieurs. Ons het uitstekende hulpbronne op hierdie gebied en kan u die volgende dienste verskaf:

• Dun film en coatings ontwerp en ontwikkeling

• Dun film en bedekkings karakterisering insluitend chemiese en analitiese toetse.

• Chemiese en fisiese afsetting van dun films en bedekkings (platering, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD soos sputtering, reaktiewe sputtering en verdamping, e-beam, topotaxy)

• Deur die bou van komplekse dun film strukture, skep ons multimateriaal strukture soos nano-samestellings, 3D strukture, stapels van verskillende lae, multilae, .... ens.

• Prosesontwikkeling en optimalisering vir dunfilm- en bedekkingafsetting, ets, verwerking

• Seleksie, verkryging, modifikasie van dunfilm en bedekkingsproses en karakteriseringstoerusting

• Omgekeerde ingenieurswese van dun films en bedekkings, chemiese en fisiese ontleding van lae binne meerlaagbedekkingstrukture om chemiese inhoud, bindings, struktuur en eienskappe te bepaal

• Oorsaakontleding van mislukte dunfilmstrukture en -bedekkings

• Deskundige getuie- en litigasiedienste

• Konsultasie dienste