表面化学と表面の試験と表面の改質と改善

「表面はすべてをカバーする」というフレーズは、私たち全員が考えるべきものです。表面科学は、固液界面、固気界面、固真空界面、液気界面など、2 つの相の界面で発生する物理的および化学的現象の研究です。これには、表面化学と表面物理学の分野が含まれます。関連する実用的なアプリケーションは、まとめて表面工学と呼ばれます。表面工学には、異種触媒作用、半導体デバイスの製造、燃料電池、自己組織化単分子膜、接着剤などの概念が含まれます。

 

表面化学は、界面での化学反応の研究として広く定義できます。これは、表面または界面の特性にさまざまな望ましい効果または改善をもたらす選択された元素または官能基を組み込むことにより、表面の化学組成を変更することを目的とする表面工学と密接に関連しています。表面科学は、不均一系触媒作用や薄膜コーティングなどの分野で特に重要です。

 

表面の研究と分析には、物理的および化学的分析技術の両方が含まれます。いくつかの最新の方法では、真空にさらされた表面の最上部の 1 ~ 10 nm を調べます。これらには、X 線光電子分光法 (XPS)、オージェ電子分光法 (AES)、低エネルギー電子回折 (LEED)、電子エネルギー損失分光法 (EELS)、熱脱離分光法、イオン散乱分光法、二次イオン質量分析法 (SIMS) が含まれます。 、およびその他の表面分析方法。これらの技術の多くは、調査中の表面から放出される電子またはイオンの検出に依存しているため、真空と高価な機器が必要です。このような化学的手法に加えて、光学的手法を含む物理的手法も使用されます。

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表面、接着剤、表面への接着力の強化、表面を疎水性 (濡れにくい)、親水性 (濡れやすい)、帯電防止、抗菌または抗真菌にするための表面改質などを含む潜在的な工学プロジェクトについては、当社および当社の表面科学者にお問い合わせください。設計および開発作業に役立ちます。私たちは、特定の表面を分析するためにどの技術を使用するかを決定する知識と、最先端の試験装置へのアクセスを持っています。

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表面分析、試験、および修正のために提供するサービスの一部は次のとおりです。

• 表面の試験と特性評価

•  火炎加水分解、プラズマ表面処理、機能層の堆積などの適切な技術を使用した表面の修正.

• 表面分析、試験、および修正のためのプロセス開発

• 表面処理および改質装置、プロセスおよび特性評価装置の選択、調達、変更

• 特殊用途向け表面処理のリバースエンジニアリング

• 故障した薄膜構造とコーティングを剥がして除去し、下にある表面を分析して根本原因を特定します。

• 専門家による証人および訴訟サービス

• コンサルティングサービス

 

当社では、次のようなさまざまな用途向けに表面改質を行っています。

• コーティングと基材の接着性の向上

• 表面を疎水性または親水性にする

• 表面を帯電防止または静電気にする

• 表面を抗真菌性および抗菌性にする

 

薄膜とコーティング

薄膜またはコーティングは、数分の 1 ナノメートル (単層) から数マイクロメートルの厚さの範囲の薄い材料層です。電子半導体デバイス、光学コーティング、耐傷性コーティングは、薄膜構造の恩恵を受けるいくつかの主要なアプリケーションです。

 

薄膜のよく知られた用途は家庭用鏡で、通常はガラス板の背面に薄い金属コーティングを施して反射面を形成しています。銀メッキのプロセスは、かつて鏡を製造するために一般的に使用されていました。今日では、はるかに高度な薄膜コーティングが使用されています。たとえば、非常に薄いフィルム コーティング (ナノメートル未満) を使用して、2 方向ミラーを製造します。光学コーティング (反射防止コーティングや AR コーティングなど) の性能は、通常、薄膜コーティングがさまざまな厚さと屈折率を持つ複数の層で構成されている場合に向上します。異なる材料の交互の薄膜の同様の周期構造は、電子現象を二次元に制限することによって量子閉じ込めの現象を利用する、いわゆる超格子を集合的に形成する可能性があります。薄膜コーティングのその他の用途は、コンピューター メモリとして使用するための強磁性薄膜、医薬品に適用される薄膜薬物送達、薄膜電池です。セラミック薄膜も広く使用されています。セラミック材料の比較的高い硬度と不活性により、これらのタイプの薄いコーティングは、腐食、酸化、および摩耗から基板材料を保護するために興味深いものになります。特に、切削工具にこのようなコーティングを使用すると、これらの製品の寿命を数桁延ばすことができます。多くのアプリケーションについて研究が行われています。研究の一例は、非晶質重金属カチオン多成分酸化物と呼ばれる新しいクラスの薄膜無機酸化物材料であり、安価で安定した環境に優しい透明トランジスタの製造に使用できます。

 

他の工学分野と同様に、薄膜の分野では、化学エンジニアを含むさまざまな分野のエンジニアが必要です。この分野では優れたリソースがあり、次のサービスを提供できます。

• 薄膜およびコーティングの設計と開発

• 化学および分析試験を含む、薄膜およびコーティングの特性評価。

• 薄膜およびコーティングの化学的および物理的堆積 (めっき、CSD、CVD、MOCVD、PECVD、MBE、スパッタリングなどの PVD、反応性スパッタリング、蒸着、電子ビーム、トポタキシ)

• 複雑な薄膜構造の構築を通じて、ナノコンポジット、3D 構造、さまざまな層のスタック、多層などのマルチマテリアル構造を作成します。等

• 薄膜およびコーティングの堆積、エッチング、処理のプロセス開発と最適化

• 薄膜およびコーティングプロセスの選択、調達、変更、および特性評価装置

• 薄膜およびコーティングのリバース エンジニアリング、多層コーティング構造内の層の化学的および物理的分析による、化学物質の含有量、結合、構造および特性の特定

• 失敗した薄膜構造とコーティングの根本原因分析

• 専門家による証人および訴訟サービス

• コンサルティングサービス