Overfladekemi & test af overflader & overflademodifikation og forbedring

Udtrykket "Overflader dækker alt" er en, vi alle bør give et sekund til at tænke over. Overfladevidenskab er studiet af fysiske og kemiske fænomener, der opstår ved grænsefladen mellem to faser, herunder fast-væske-grænseflader, fast-gas-grænseflader, fast-vakuum-grænseflader og væske-gas-grænseflader. Det omfatter områderne overfladekemi og overfladefysik. Beslægtede praktiske anvendelser omtales i fællesskab som overfladeteknik. Overfladeteknik omfatter begreber som heterogen katalyse, fremstilling af halvlederenheder, brændselsceller, selvsamlede monolag og klæbemidler.

 

Overfladekemi kan bredt defineres som studiet af kemiske reaktioner ved grænseflader. Det er tæt beslægtet med overfladeteknik, som sigter mod at modificere den kemiske sammensætning af en overflade ved at inkorporere udvalgte elementer eller funktionelle grupper, der frembringer forskellige ønskede effekter eller forbedringer i overfladens eller grænsefladens egenskaber. Overfladevidenskab er af særlig betydning for områder som heterogen katalyse og tyndfilmsbelægninger.

 

Undersøgelsen og analysen af overflader involverer både fysiske og kemiske analyseteknikker. Adskillige moderne metoder sonderer de øverste 1-10 nm af overfladerne udsat for vakuum. Disse omfatter røntgenfotoelektronspektroskopi (XPS), Auger-elektronspektroskopi (AES), lavenergi elektrondiffraktion (LEED), elektronenergitabsspektroskopi (EELS), termisk desorptionsspektroskopi, ionspredningsspektroskopi, sekundær ionmassespektrometri (SIMS) , og andre overfladeanalysemetoder. Mange af disse teknikker kræver vakuum og dyrt udstyr, da de er afhængige af detektering af elektroner eller ioner, der udsendes fra overfladen, der undersøges. Ud over sådanne kemiske teknikker anvendes også fysiske, herunder optiske teknikker.

​

Kontakt os og vores overfladeforskere ved eventuelle potentielle ingeniørprojekter, der involverer overflader, klæbemidler, forbedring af vedhæftning til overflader, overflademodifikation for at gøre overflader hydrofobe (svær befugtning), hydrofile (let befugtning), antistatiske, antibakterielle eller svampedræbende... osv. vil hjælpe dig i din design- og udviklingsindsats. Vi har viden til at bestemme, hvilke teknikker vi skal bruge til at analysere netop din overflade samt adgang til det mest avancerede testudstyr.

​

Nogle af de tjenester, vi tilbyder til overfladeanalyse, test og modifikation, er:

• Test og karakterisering af overflader

•  Modifikation af overflader ved hjælp af egnede teknikker såsom flammehydrolyse, plasmaoverfladebehandling, aflejring af funktionelle lag….osv.

• Procesudvikling til overfladeanalyse, test og modifikation

• Udvælgelse, indkøb, modifikation af overfladebehandlings- og modifikationsudstyr, proces- og karakteriseringsudstyr

• Reverse engineering af overfladebehandlinger til specielle applikationer

• Afisolering og fjernelse af fejlslagne tyndfilmstrukturer og belægninger for at analysere underliggende overflader for at bestemme årsagen.

• Sagkyndige vidner og retssager

• Konsulentydelser

 

Vi udfører overflademodifikationer til en række applikationer, herunder:

• Forbedring af vedhæftning af belægninger og underlag

• Gør overflader hydrofobe eller hydrofile

• Gør overflader antistatiske eller statiske

• Gør overflader svampedræbende og antibakterielle

 

Tynde film og belægninger

Tynde film eller belægninger er tynde materialelag, der spænder fra fraktioner af en nanometer (monolag) til flere mikrometer i tykkelse. Elektroniske halvlederenheder, optiske belægninger, ridsefaste belægninger er nogle vigtige applikationer, der drager fordel af tyndfilmkonstruktion.

 

En velkendt anvendelse af tynde film er husholdningsspejlet, som typisk har en tynd metalbelægning på bagsiden af en glasplade for at danne en reflekterende grænseflade. Processen med forsølvning blev engang almindeligt brugt til at fremstille spejle. I dag bruges meget mere avancerede tyndfilmbelægninger. For eksempel bruges en meget tynd filmbelægning (mindre end en nanometer) til at fremstille to-vejs spejle. Ydeevnen af optiske belægninger (såsom antireflekterende eller AR-belægninger) forbedres typisk, når tyndfilmbelægningen består af flere lag med varierende tykkelser og brydningsindeks. Lignende periodiske strukturer af vekslende tynde film af forskellige materialer kan tilsammen danne et såkaldt supergitter, som udnytter fænomenet kvanteindeslutning ved at begrænse elektroniske fænomener til to-dimensioner. Andre anvendelser af tyndfilmsbelægninger er ferromagnetiske tynde film til brug som computerhukommelse, tyndfilmslægemiddellevering påført lægemidler, tyndfilmsbatterier. Keramiske tynde film er også i udbredt brug. Keramiske materialers relativt høje hårdhed og inerthed gør disse typer tynde belægninger af interesse for beskyttelse af substratmaterialer mod korrosion, oxidation og slid. Især kan brugen af sådanne belægninger på skærende værktøjer forlænge levetiden af disse emner med flere størrelsesordener. Der forskes i mange applikationer. Et eksempel på forskning er en ny klasse af tyndfilm uorganiske oxidmaterialer, kaldet amorft tungmetalkation multikomponentoxid, som kunne bruges til at lave transparente transistorer, der er billige, stabile og miljøvenlige.

 

Som ethvert andet ingeniørfag kræver området tyndfilm ingeniører fra en række forskellige discipliner, herunder kemiingeniører. Vi har fremragende ressourcer på dette område og kan give dig følgende tjenester:

• Tynd film & belægninger design og udvikling

• Tyndfilm og belægningskarakterisering inklusive kemiske og analytiske tests.

• Kemisk og fysisk aflejring af tynde film og belægninger (plettering, CSD, CVD, MOCVD, PECVD, MBE, PVD såsom sputtering, reaktiv sputtering og fordampning, e-beam, topotaxi)

• Gennem opbygningen af komplekse tyndfilmstrukturer skaber vi multimaterialestrukturer såsom nanokompositter, 3D-strukturer, stakke af forskellige lag, flerlag,…. etc.

• Procesudvikling og optimering til tyndfilm og belægningsafsætning, ætsning, forarbejdning

• Udvælgelse, indkøb, modifikation af tyndfilm og belægningsproces og karakteriseringsudstyr

• Omvendt konstruktion af tynde film og belægninger, kemisk og fysisk analyse af lag inde i flerlags belægningsstrukturer for at bestemme kemisk indhold, bindinger, struktur og egenskaber

• Grundårsagsanalyse af fejlslagne tyndfilmstrukturer og belægninger

• Sagkyndige vidner og retssager

• Konsulentydelser