Química de superfícies i assaigs de superfícies i modificació i millora de superfícies

La frase "Les superfícies ho cobreixen tot" és una que tots hauríem de donar un segon per pensar. La ciència de la superfície és l'estudi dels fenòmens físics i químics que es produeixen a la interfície de dues fases, incloent interfícies sòlid-líquid, interfícies sòlid-gas, interfícies sòlid-buit i interfícies líquid-gas. Inclou els camps de la química de superfícies i la física de superfícies. Les aplicacions pràctiques relacionades s'anomenen conjuntament enginyeria de superfícies. L'enginyeria de superfícies inclou conceptes com la catàlisi heterogènia, la fabricació de dispositius semiconductors, les piles de combustible, les monocapes autoassemblades i els adhesius.

 

La química superficial es pot definir a grans trets com l'estudi de les reaccions químiques a les interfícies. Està estretament relacionat amb l'enginyeria de superfícies, que té com a objectiu modificar la composició química d'una superfície mitjançant la incorporació d'elements o grups funcionals seleccionats que produeixen diversos efectes desitjats o millores en les propietats de la superfície o interfície. La ciència de la superfície és de particular importància en camps com la catàlisi heterogènia i els recobriments de pel·lícula fina.

 

L'estudi i anàlisi de superfícies implica tècniques d'anàlisi tant físiques com químiques. Diversos mètodes moderns sondegen els 1-10 nm més alts de les superfícies exposades al buit. Aquests inclouen l'espectroscòpia de fotoelectrons de raigs X (XPS), l'espectroscòpia d'electrons Auger (AES), la difracció d'electrons de baixa energia (LEED), l'espectroscòpia de pèrdua d'energia d'electrons (EELS), l'espectroscòpia de desorció tèrmica, l'espectroscòpia de dispersió iònica, l'espectrometria de masses d'ions secundaris (SIMS). , i altres mètodes d'anàlisi de superfícies. Moltes d'aquestes tècniques requereixen buit i equips costosos, ja que es basen en la detecció d'electrons o ions emesos per la superfície en estudi. A més d'aquestes tècniques químiques, també s'utilitzen tècniques físiques, incloses les òptiques.

​

Per a qualsevol projecte d'enginyeria potencial que inclogui superfícies, adhesius, millora de l'adhesió a superfícies, modificació de superfícies per fer superfícies hidròfobes (humectació difícil), hidròfiles (humectació fàcil), antiestàtiques, antibacterianes o antifúngiques... etc., contacteu amb nosaltres i els nostres científics de superfícies. t'ajudarà en els teus esforços de disseny i desenvolupament. Tenim els coneixements necessaris per determinar quines tècniques utilitzar per analitzar la seva superfície particular així com accedir als equips de prova més avançats.

​

Alguns dels serveis que oferim per a l'anàlisi, prova i modificació de superfícies són:

• Assajos i caracterització de superfícies

•  Modificació de superfícies mitjançant tècniques adequades com hidròlisi de flama, tractament superficial amb plasma, deposició de capes funcionals... etc.

• Desenvolupament de processos d'anàlisi, assaig i modificació de superfícies

• Selecció, adquisició, modificació d'equips de tractament i modificació de superfícies, equips de procés i caracterització

• Enginyeria inversa de tractaments superficials per a aplicacions especials

• Desmuntatge i eliminació d'estructures de pel·lícula fina fallida i recobriments per analitzar les superfícies subjacents per determinar la causa.

• Serveis de peritat i litigi

• Serveis de consultoria

 

Realitzem modificacions de superfícies per a una varietat d'aplicacions, com ara:

• Millora de l'adherència de recobriments i substrats

• Fer superfícies hidròfobes o hidròfiles

• Fer superfícies antiestàtiques o estàtiques

• Elaboració de superfícies antifúngiques i antibacterianes

 

Pel·lícules primes i recobriments

Les pel·lícules primes o recobriments són capes de materials primes que van des de fraccions d'un nanòmetre (monocapa) fins a diversos micròmetres de gruix. Els dispositius electrònics semiconductors, recobriments òptics, recobriments resistents a les ratllades són algunes de les principals aplicacions que es beneficien de la construcció de pel·lícula fina.

 

Una aplicació familiar de les pel·lícules primes és el mirall domèstic que normalment té un revestiment metàl·lic prim a la part posterior d'una làmina de vidre per formar una interfície reflectant. El procés de plata s'utilitzava habitualment per produir miralls. Actualment s'estan utilitzant recobriments de pel·lícula fina molt més avançats. Per exemple, s'utilitza un recobriment de pel·lícula molt fina (menys d'un nanòmetre) per produir miralls bidireccionals. El rendiment dels recobriments òptics (com ara els recobriments antireflectants o AR) es millora normalment quan el recobriment de pel·lícula fina consta de múltiples capes amb gruixos i índexs de refracció diferents. Estructures periòdiques similars de pel·lícules primes alternes de diferents materials poden formar col·lectivament un anomenat superreixat que explota el fenomen del confinament quàntic restringint els fenòmens electrònics a dues dimensions. Altres aplicacions dels recobriments de pel·lícula prima són pel·lícules primes ferromagnètiques per utilitzar-les com a memòria d'ordinador, lliurament de fàrmacs de pel·lícula prima aplicada a productes farmacèutics, bateries de pel·lícula fina. Les pel·lícules primes de ceràmica també s'utilitzen molt. La relativament alta duresa i inercia dels materials ceràmics fa que aquests tipus de recobriments prims siguin d'interès per a la protecció dels materials del substrat contra la corrosió, l'oxidació i el desgast. En particular, l'ús d'aquests recobriments en eines de tall pot allargar la vida d'aquests elements en diversos ordres de magnitud. S'està investigant en moltes aplicacions. Un exemple d'investigació és una nova classe de materials d'òxid inorgànic de pel·lícula fina, anomenada òxid multicomponent de catió de metalls pesants amorf, que es podria utilitzar per fabricar transistors transparents econòmics, estables i respectuosos amb el medi ambient.

 

Com qualsevol altra assignatura d'enginyeria, l'àrea de pel·lícules primes exigeix enginyers de diverses disciplines, inclosos els enginyers químics. Disposem de recursos excepcionals en aquesta àrea i podem oferir-vos els següents serveis:

• Disseny i desenvolupament de pel·lícules primes i recobriments

• Caracterització de pel·lícules primes i recobriments incloent proves químiques i analítiques.

• Deposició química i física de pel·lícules primes i recobriments (revestiment, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD, com ara sputtering, sputtering reactiu i evaporació, e-beam, topotaxi)

• Mitjançant la construcció d'estructures complexes de pel·lícula fina, creem estructures multimaterials com nanocomposites, estructures 3D, piles de diferents capes, multicapa,... etc.

• Desenvolupament i optimització de processos per a la deposició, gravat i processament de pel·lícules primes i recobriments

• Selecció, adquisició, modificació de pel·lícula fina i equips de procés de recobriment i caracterització

• Enginyeria inversa de pel·lícules primes i recobriments, anàlisi química i física de capes dins d'estructures de recobriment multicapa per determinar el contingut químic, enllaços, estructura i propietats

• Anàlisi de la causa arrel de les estructures i recobriments de pel·lícules primes fallides

• Serveis de peritat i litigi

• Serveis de consultoria