Атермальная пленка: Атермальная плёнка на авто — что это, плюсы и минусы, разрешена ли атермальная тонировка

Содержание

Атермальная пленка на авто – плюсы и минусы

Многие автолюбители предпочитают тонировать стекла своих машин, и если раньше для этих целей использовалась обычная пленка, то на сегодняшний день, все чаще применяется атермальная. Процесс проведения атермальной тонировки автомобиля не сильно отличается от стандартного тонирования транспортного средства обычными материалами. Единственное отличие заключается в нанесении на стекло авто специального усовершенствованного материала, который снижает до минимального уровня теплопроводность. Пленка состоит из множества слоев, которые включают в себя частицы графита и металла, что способствует уменьшению пропуска тепла в автомобиль, так как атермальная тонировка фильтрует световые волны невидимого диапазона.

Атермальная тонировка выполняется двумя способами:

  • напыление тонкого слоя металлических частиц: благодаря данному способу, стекла автомобиля перестают пропускать тепло, исходящее от солнечных лучей, не теряя своей прозрачности. Самостоятельно совершить данную процедуру просто невозможно, так как необходимо провести сложные механические операции, требующие специального оборудования;
  • применение атермальных пленок: пленки изготавливаются методом нанесения тончайшего слоя нанокерамики, основу которого составляют графитовые частицы. Сам процесс атермальной тонировки лобового стекла полностью аналогичен классической процедуре тонирования.

Основные преимущества атермальной пленки

Детально рассматривая данную процедуру, необходимо обозначить ее основные преимущества и недостатки.  Автолюбители положительно отзываются о пленке, так как она:

  • на 90% пропускает солнечный свет;
  • на 98% не пропускает ультрафиолет;
  • прекрасно отражает инфракрасные излучения;
  • отражает блики;
  • не влечет ухудшение обзора, так как стекло полностью сохраняет прозрачность;
  • летом не пропускает тепло, а зимой его удерживает;
  • защищает салон автомобиля от перегрева и выгорания основных деталей салона, так как атермальное покрытие препятствует проникновению внутрь ультрафиолетовых лучей;
  • снижает нагрузку на систему климатического контроля: меньший прогрев салона требует меньшего охлаждения;
  • безопасность: в случае ДТП осколки останутся на пленке, а не разлетятся по салону автомобиля;
  • растонировка стекол производится за считанные минуты, а главное – сохраняется первоначальный вид;
  • оптимальные цены: с появлением конкуренции на рынке, цены на представленную пленку стали доступнее, поэтому каждый владелец авто сможет позволить себе данную процедуру в зависимости от надобности.

Атермальная тонировка и ее основные недостатки

Если Вы приняли решение отдать предпочтение атермальной тонировки боковых стекол, то лучше всего воспользоваться услугами компании VipTon, так как мы работаем исключительно с высококачественными материалами и современным оборудованием, поэтому наши квалифицированные специалисты могут гарантировать ожидаемый результат. Стоит отдельно отметить, что минусы продукта чаще всего касаются дешевых и некачественных пленок, последствия от которых могут быть следующими:

  • слишком сильное затемнение;
  • уровень светопроницаемости не соответствует заявленному;
  • зеленый или желтый цвет пленки оказывает негативное воздействие на глаза;
  • наличие зеркального эффекта;
  • установка может заблокировать работу некоторых дополнительных приборов автомобиля.

Атермальная тонировка окон, атермальные пленки

Атермальная тонировка окон — это процесс установки теплоотражающей пленки на стекла в любом помещении для защиты от солнца без затемнения стекол. За счет многослойной структуры и разделения солнечных лучей, теплозащитные пленки пропускают максимум солнечного света не затемняя помещение, а при этом отражают те вредные лучи в лице ультрафиолета и инфракрасного излучения, которые нагревают атмосферу и отрицательно воздействуют на мебель и предметы интерьера. 

Пропускание  света пленки Sky Blue согласно характеристикам составляет 75%, при этом вы даже не заметите, что пленка поклеена на стекло, а вот отражение тепловой энергии заявлено внушительные 75%. Атермальная тонировка хорошо отразит основную чаcть солнечного тепла, а для максимальной защиты рекомендуется использовать системы кондиционирования, так как помимо проникновения тепловой энергии через стекло в помещение, так же комнату нагревает теплый воздух попадающий через окно, сам фасад здания и профиль оконного блока, который тоже нагревается на солнце. 

Заказать атермальную пленку или задать вопрос:

по телефону +7 (925) 224-50-33

по email: [email protected]

Атермальная энергосберегающая пленка Ultravision Sun Protection Blue Cold SR PS обладает высоким коэффициэнтом полезного действия при защите от тепловой энергии и солнечной жары. Соответствует нормам освещенности и не затемняет помещение в отличие от тонировочных пленок. Защита от тепловой энергии пленки Blue Cold составляет — 90%, что превышает показатели многих именитых брендов теплоотражающих пленок, таких как Llumar Air 80, Suntek Carbon XP80

Атермальная теплоотражающая пленка ARM IR75 Blue — это хорошо зарекомендовавший себя бренд солнцезащитных и теплоотражающих пленок. Общее отражение тепловой энергии составляет 75-80%. Пленка IR75 оптимальный вариант для установки на стекла в бизнес центрах, так как отражает большое количество солнечного тепла и при этом не препятствует попаданию света в помещение и не затемняет стекло.

Тонировка окон абсолютно безвредна для животных, растений и людей, поэтому установка атермальной пленки в квартире или дома никому не навредит. Так же возможна тонировка окон более темными или зеркальными пленками для отражения слепящих ярких солнечных лучей, которые так мешают спать по утрам в выходные дни.

Атермальные пленки – это лучшее средство для защиты от проникновения солнечного света и солнечного тепла через стекло в помещение. Данные пленочные покрытия существенно отражают вредные ультрафиолетовые лучи и солнечную жару. 

Функции и положительные эффекты атермальной пленки:

  1. Защита от солнечного тепла
  2. Уменьшение бликов
  3. Снижение Ультрафиолетового излучения
  4. Снижение расходов на потребление энергии за счет уменьшения времени работы кондиционера
  5. Улучшение внешнего вида фасада здания.

Атермальная пленка, атермальная тонировка окон, теплоотражающая пленка ir sky blue, керамическая пленка, ice cool, nano grey, антибликовая пленка

Понятия «атермальная пленка», «атермальная тонировка» больше известны в сфере тонировки автомобилей. После введения ограничений на тонировку передних стекол автомобиля пленкой с затемнением более 25%, многие автолюбители перешли на тонировку атермальными пленками. Таким образом, был решен вопрос перегрева салона автомобиля и его выгорания.

Компания «Тонировка 24» использует новейшие технологии и предлагает установку атермальной пленки, но на стекла и окна зданий. Атермальные пленки для тонировки окон зданий специально разработаны для того, чтобы сократить перегрев помещения, но при этом не изменяют внешний вид фасада здания.

Под термином атермальная тонировка понимается нанесение на поверхность стекла таких составов или материалов, которые снизят до минимума теплопроводность стекла. Кроме этого, атермальные стекла, как правило, практически не пропускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Существует два способа установить атермальную тонировку:
  1. Напыление тончайшего слоя металла на стекло. Его делают на заводе-изготовителе. Стекло остается прозрачным (некоторые отмечают наличие слегка уловимого зеленого или фиолетового оттенка), но нагревается гораздо меньше.
  2. Тонировка атермальной пленкой. Пленка приклеивается на стекло. Она практически прозрачна (есть совсем небольшой оттенок), при этом уровень светопропускания выше, чем требуют европейские и отечественные ГОСТы. Эта пленка – единственный вариант для тонирования стекол. Преимущество пленки в том, что работы по ее наклейке можно выполнить на стекло в оконной раме, не демонтируя его.

Как работает атермальная пленка теплового отражения?

Обычная солнцезащитная пленка просто не пропускает свет, зеркальная – отражает солнечные лучи и тепло, а атермальная пленка нового поколения фильтрует солнечные лучи, пропуская свет, но отражая тепло, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. В итоге стекло прозрачное, но в помещении прохладно, будто ваши окна выходят на северную сторону.

Для сравнения: автомобилисты, которые использовали тонирование атермальной пленкой передних боковых и лобового стекла, а задние боковые стекла тонировали обычной пленкой, отмечают, что задние сиденья нагреваются на солнце сильнее, чем передние.

Атермальная тонировочная пленка пропускает 75-85% света, что практически стекло остается прозрачным — пленка не видна при визуальном осмотре. Более точные показатели пропускания зависят от конкретной марки тонировочной пленки.

И вот он, главный вопрос: какую марку выбрать для тонирования? Среди ассортимента пленок выгодно выделяется атермальная пленка «3M». Она пропускает до 90% света и полностью отражает солнечные лучи! Уровень отражения тепла составляет до 97%. Созданная на основе современных нанотехнологий, на вид атермальная пленка «3М» полностью прозрачна.

Атермальная пленка на стекле совершенно незаметна – пленка выглядит как обычное стекло. Но при этом она существенно снижает нагрев помещения в жаркие дни. Такое действие пленки обусловлено наличием особого прозрачного слоя и преломлением солнечных лучей на границе оптических сред – пленка позволяет уменьшить количество поступающего сквозь стекло тепла на 60%.

Особенности атермальной пленки:
  • Задерживает свыше 60% солнечного тепла, не позволяя помещению нагреваться даже в жаркие летние дни;
  • Повышает прочность стекол, предупреждая царапины и другие искажения;
  • Защищает интерьер от выгорания;
  • Отражает инфракрасные и ультрафиолетовые солнечные лучи, которые губительно влияют на зрение;
  • Обеспечивает видимость, оставляя стекло прозрачным;
  • Атермальная пленка способна служить в течение 10 лет;
  • Имеет разные цвета и уровни затемнения.

Виды атермальной пленки:

Атермальная тонировка в Нижнем Новгороде | Тонирование атермальной пленкой

Применяется атермальная тонировка на автомобилях как эффективный способ борьбы с ярким солнечным светом и для обеспечения комфорта во время пребывания в салоне. Главным отличием такого способа защиты автостекла является не затемнение, а снижение количества тепловой энергии, проникающей в автомобиль. Узнать сколько стоит данная услуга в Нижнем Новгороде, можно в нашем автосалоне. Цены на каждый вид работ указан в прайс-листе на нашем сайте.

Особенности

Отличительной особенностью атермальной пленки является эффективная задержка тепла. Если сравнивать с другими материалами для затемнения, то их показатель защиты составляет не более 11%. Аналогичный продукт с эффектом «хамелеон» способен отражать до 60% тепловой энергии. При тонировке атермальной пленкой данный показатель достигает от 81% до 93%: Это разрешенная тонировка.

Серия Crystalline 90 от компании 3M совершенно прозрачная и имеет светопропускную способность 90%. Такая защита предназначена для установки на любое стекло автомобиля. Положительно отзываются владельцы авто о пленке 3M Crystalline 70, которая имеет слега уловимый голубоватый оттенок. Такой вариант защиты подходит для установки на боковых стеклах передних и задних дверей. Марка 3M Crystalline 40 является самой затемненной. Оттенок сравним с древесным углем, поэтому применяется для защиты заднего автостекла.

Преимущества нанесения тонировки

Следует отметить следующие достоинства атермальной технологии:

  • Салон автомобиля защищен от тепловой энергии — 99% УФ-излучений и 97% инфракрасного света. Поэтому не выгорает панель и чехлы сидений.
  • Отсутствуют блики и эффект зеркальности.
  • Стабилизируется температура внутри автомобиля — в летний период значительно снижается нагрев панели приборов, за счет чего водитель и пассажир на переднем сидении не испытывают дискомфорта в солнечную погоду. Также оптимальный температурный режим в салоне снижает потребность в использовании климатической техники или климат-контроля, что влечет за собой уменьшение количества потребляемого топлива. Зимой тонированные стекла удерживают тепло внутри транспортного средства.
  • Затонированная поверхность не утрачивает своих защитных характеристик на протяжении всего эксплуатационного периода.
  • Присутствует незначительная степень затемнения, которая соответствует требованиям ГОСТ.
  • В структуре нет частичек металла, поэтому не создаются помехи в функционировании навигационных систем и мобильных устройств.

Для получения максимального результата по задержке тепла, необходимо тонировать стекло лобовое, а также передние боковые.

Почему стоит заказывать тонировку у нас

Наш автосервис предоставляет услуги тонирования автомобильных стекол пленкой атермальной. Цены доступные. Стоимость услуги зависит от вида материала и размещения (лобовое, боковое или заднее стекло). Работаем в Нижнем Новгороде. За качественную работу у нас только положительные отзывы. Большая часть клиентов пришли к нам по рекомендациям.

Атермальные пленки для окон, тонирование зданий, теплоотражающая тонировка стекол

Атермальная пленка — это особая пленка, устанавливающаяся на витрины магазинов и окна офисных зданий для защиты от прямых солнечных лучей. Она великолепно подойдет также для тонировки квартир и застекленных лоджий. Солнцезащитная тонировка окон зданий посредством атермальной пленки обеспечит защиту от солнечного тепла и оставит стекло прозрачным.

Данная пленка также способна значительно сократить затраты на электроэнергию, избавив от необходимости пользования кондиционером. Благодаря своим свойствам пленка не только защитит от жары помещение, но и предотвратит выгорание интерьера.

  

Преимущества атермальной тонировки

Атермальная пленка обладает высокой степенью прозрачности, позволяя проникать до 90 процентов дневного света, не позволяя при этом помещению нагреваться. Благодаря напылениям керамического и магниевого сплава, пленка имеет минимальное затемнение и максимальную прозрачность без зеркального эффекта. Все эти факторы делают данную пленку идеальным решением для тонировки.

Самые очевидные плюсы, которые дает тонировка стекол зданий, это:

  • высокая теплоотражающая способность;
  • долгий срок эксплуатации;
  • высокая светопропускная способность;
  • возможность установки на готовые конструкции без необходимости демонтажа.

Кроме того, тонировка окон в квартире обеспечит отражение внешнего тепла в летнюю жару, что создаст оптимальные условия для проживания. Атермальная пленка защитит мебель, обои и прочие элементы интерьера от выгорания.

Атермальная пленка долговечна и устойчива к перепадам температуры и влажности, имеет различную степень затемнения и способна защитить от осколков в случае повреждения стекла.

Где используется теплоотражающая атермальная пленка?

Сегодня тонировка атермальной пленкой не ограничивается фасадом бизнес-центров, витринами магазинов или ресторанов. Ее наносят в квартирах и на балконах, в частных домах и на крышах бассейнов, а также на фасадах различных зданий.

Поскольку атермальная пленка совершенно не влияет на архитектурную внешность зданий, ее используют для офисных центров и частных клиник. Она отлично отражает тепловые солнечные лучи, сохраняя в помещении комфортную температуру.

Мы поможем правильно подобрать подходящую по уровню затемнения пленку, тем самым обеспечив защиту интерьерам и снизив нагрузку на кондиционеры, что приведет к солидной экономии. При этом стекла клиента останутся прозрачными, и не будут выделяться из общего фасада здания.

Как работает атермальная тонировка?

 

Атермальная пленка Хамелеон

    Атермальные пленки хамелеон серии Mystique Ultra Vision (США) изготавливаются на современном оборудовании с использованием уникальных материалов, включающих в себя более 20 слоев различных металлов, нанесенных методом магнетронного напыления. Тонировочная пленка хамелеон авто Обладает отличными оптическими свойствами, и при этом отражают большое количество солнечного тепла.

Купить атермальную пленку хамелеон для лобовых и других стекол Вашего автомобиля можно в салоне по адресу : г.Уфа, бульвар Ибрагимова,57. Телефон салона продаж 295-91-31



Пленка хамелеон Mystique 15% Пленка хамелеон не выгорает, достаточно прозрачна, светопропускание пленки хамелеон авто составляет 15%, 75%, 83%, 93%. Восприятие оттенка тонировки хамелеон зависит от соотношений многих факторов: от уровня освещения, угла зрения, геометрии стекла, его светопропускания и оттенка, а также от того, как тонированы соседние стекла автомобиля. Проценты светопропускания и инфракрасной защиты в разных местах одной и той же пленки хамелеон отличается от среднего значения до 5-6%. Этим и достигается эффект «хамелеона». Автомобильное стекло с пленкой Mystique Clima Comfort или Mystique Light (менее выражен эффект хамелеона) выглядит как атермальное автомобильное стекло с функцией Clima Comfort.

ТоварЦена за п.м.Цена за рулон
Атермальная энергосберегающая пленка Crystalline 90 ЗМ

прозрачный

275066500
Атермальная энергосберегающая пленка Лобовая Clear Pleax

прозрачный

425098000
Атермальная энергосберегающая пленка Mystique Light 93% Ultra Vision

хамелеон

280064600
Атермальная энергосберегающая пленка Chameleon Stealht 90% Ultra Vision

хамелеон

280064600
Атермальная энергосберегающая пленка ХАIR 80 СН, Blue Ultra Vision

зеленый/голубой

108025000
Атермальная энергосберегающая пленка Ceramic IR 75 Green/Blue Ultra Vision

зеленый/голубой

49013400
Атермальная энергосберегающая пленка HP 50,70 Blue;HP 70 Green;60 Purpule Scorpio

голубой,зеленый

6008150
Атермальная энергосберегающая пленка XAIR 75,80,85 BL SHG

голубой

88019600
Атермальная энергосберегающая пленка XAIR 75,80,85 CH SHG

серо-зеленый

88019600
Атермальная энергосберегающая пленка Mystique 83-85 BGP ***83/80 SHG

сине-фиолетовый

250052000
Атермальная энергосберегающая пленка Mystique 93 SHG

сине-фиолетовый

299055000
Атермальная энергосберегающая пленка AIR 75,80 Llumar

зеленый/голубой

320081000
Атермальная энергосберегающая пленка AIR 75 Solartek

прозрачный

300072000
Атермальная энергосберегающая пленка STU 75 Solartek

прозрачный

165038000
Атермальная энергосберегающая пленка RA 10, 20 Suncontrol

угольный

58016000
Атермальная энергосберегающая пленка GRD Blue, Red, Gold, Silver Suncontrol

градиентные

49011200
Атермальная энергосберегающая пленка HP Purple 70 Scorpio

желтый

6008150
Атермальная энергосберегающая пленка Yellow 80 Scorpio

желтый

6008150
Атермальная энергосберегающая пленка Силикон 5,15,20,35,50 Solarnex

угольный

3506000
Атермальная энергосберегающая пленка Силикон Hybride 5,15 Ultra Vision

угольный

59015400
Благодаря новейшей нанотехнологии производства, тонировочная пленка хамелеон не подвержена выгоранию, выцветанию, растрескиванию.

На лобовом стекле хамелеон меняет свой оттенок в зависимости от угла зрения и освещения. Максимальное затемнение достигается в дневное время суток. Ночью пленка выглядит как обычная атермальная. Пленка не искажает и не ухудшает видимость, что немаловажно при обзоре через лобовое стекло автомобиля.


Атермальная пленка хамелеон Mystique Light 93% При установке пленок на лобовое стекло, важно помнить, что главная особенность пленок хамелеон серии Mystique в том, что процент светопропускания в разных местах одной и той же пленки отличается от среднего значения до 5-6%, разница в разных точках доходит до 12%. Этим достигается эффект «хамелеона».

Также, при установке пленок необходимо учитывать, что замер светопропускания лобового стекла автомобиля обычно проходит в верхней части лобового стекла, со стороны пассажира, боковых передних стекол также в верхней части стекла.

Пленка, несмотря на свою толщину — 2,5 mil ( обычная пленка имеет толщину 1,5 mil ), хорошо подвергается термоусадке, хорошо формуется.

При вырезе пленки вдоль рулона — в верхней части лобового стекла, мы рекомендуем устанавливать край пленки, так как в этих местах обычно происходит замер светопропускания.

При вырезе пленки на передние боковые стекла — в верхней части переднего бокового стекла, мы рекомендуем устанавливать также край пленки.




Атермальная пленка хамелеон Атермальные пленки хамелеон будет служить Вам долгие и долгие годы, радуя своими физическими и оптическими свойствами

Тонировка революционной атермальной плёнкой Mystique Clima Comfort придаст роскошный и неповторимый внешний вид вашему автомобилю, а также восхитит любопытных автовладельцев. Тонировка хамелеон авто может наноситься не только на лобовое стекло, но и на все стёкла автомобиля. Удивите друзей своей оригинальностью!


Защитная пленка Хамелеон для фар автомобилей.

Пленка предназначена для самостоятельного нанесения на фары автомобиля. Легко приклеивается, легко (в случае необходимости) снимается. Благодаря достаточной толщине(200 мкм) является отличной защитой от летящих камней и песка.

Купить атермальную пленку хамелеон для лобовых и других стекол Вашего автомобиля можно в салоне по адресу : г.Уфа, бульвар Ибрагимова,57. Телефон салона продаж 259-29-131

Атермальная тонировка в Москве, тонировка атермальной пленкой

Наша работа — качественная тонировка стекол. Атермальная пленка в числе этих услуг. Она давно стала обязательной в списке опций у дорогих машин. Все чаще ее заказывают владельцы машин, где она не предусмотрена.

Почему атермальная тонировка популярна

Атермальное покрытие бывает двух видов.

1. В первом случае оно представляет собой специальные присадки, которые добавляют в стеклянную массу на производстве.
2. Второй вариант — оклейка стекла специальной пленкой, когда на обычное стекло наносят пленку с атермальным эффектом.

Считается, что подобный вид тонирования очень дорогой. На самом деле это не так: наши цены это подтверждают.

Снаружи такая атермальная тонировка зеленая или синяя. Тонировка соответствует требованиям ГОСТа о светопропускной способности стекол автомобиля. Нормативы говорят, что стекла передней полусферы должны пропускать не менее 70 процентов света. Атермальная тонировка авто выдерживает эти стандарты, с ней можно не бояться проверки и штрафов. Фактически, это единственный вариант тонировки стекол передней полусферы, который возможен в рамках существующих нормативов, любой другой тонер будет нарушением..

Атермальная тонировка лобового стекла и боковых окон эффективно защищает от солнечных лучей и света фар встречного транспорта, задерживает ИК-излучение.
Атермальная тонировка лобового и передних боковых стекол помогает поддерживать микроклимат в салоне — с ней пространство внутри автомобиля медленнее нагревается под жарким солнцем.

Такое покрытие защищает от осколков стекла в случае аварии. Тонировка оставляет на себе части стекла, не давая им разлететься по салону.

Сравнение атермальных пленок

Атермальная пленка

% пропускания видимого света

% отражения солнечной энергии 

% отражения видимого света 

% отражения ультрафиолета 

% отражения ИК-излучения

Llumar AIR 75 75 39 9 99,9 93
Llumar AIR 80 78 43 9 99,9 93
3M Crystalline 90 86 34 10 99 90
Suntek Carbon XP 80 80 44 7 98,2 70
Mystique Clima Comfort 83 44 9 99 80
Mystique Light 93 44 9 99 90
Sparks IR Ceramic 80 (blue) 85 45 8 99,9 76

Тонировка атермальной пленкой в нашем сервисе

Атермальная тонировка на лобовое стекло или оклейка боковых окон — это часть нашей работы.

  • • В своей работе мы используем только оригинальную атермальную пленку известных производителей. Никогда не оклеиваем сомнительного качества «китаем» от которого глаза в постоянном напряжении и плохая видимость. Проверенные марки пленки, с которыми мы работаем: Llumar (AIR 75, AIR 80) и 3М (Crystalline 90).
  • • Наши цены не выше других сервисов, но в добавок мы предлагаем стабильное качество, ради которого к нам приезжают на оклейку даже спустя несколько лет.
  • • Сервис обрудован всем необходимым для качественной оклейки. Тонировка стекол атермальной пленкой выполняется в просторном и чистым, хорошо освещенном боксе, защищенном от пыли.
  • • Мы внимательно следим за качеством сделанной работы и на все сделанное даем гарантию.

Порядок заказа услуг в центре Tonbox

Запишитесь заранее и приезжайте в наш центр

Передайте автомобиль в работу менеджеру

Принимайте работы и забирайте свой авто

поставщиков тонированной пленки для окон Лучшее руководство по атермальной и тонированной пленке

2020-12-23

Атермальная пленка и обычная умная пленка: в чем разница?

Несмотря на то, что большинство автомобилей имеют заводскую тонировку, многие автовладельцы отдают предпочтение старой доброй тонировочной пленке. Это связано с тем, чтобы персонализировать автомобиль и минимизировать возможность осмотра салона автомобиля изнутри. Как выбрать поставщиков тонировочной пленки ? Давайте разберемся.

На что следует обратить внимание при выборе поставщиков тонировочной пленки для окон?
1. Производитель.
Сегодня очень легко потеряться в море производителей и брендов, но еще можно разобраться. Одним из критериев, влияющих на решение, по-прежнему остается цена и страна производства.

Тонировочная пленка снимается по ряду причин:

Плохая видимость в темноте, замена тонировки на самую обычную, процент светопропускания не проходит по ГОСТу.

Как правило, самый простой способ удалить тонировку с автомобиля — это специализированная услуга. К тому же процесс быстрый и совсем не дорогой. Если вы меняете тонировочную пленку, велики шансы, что старая пленка будет снята для вас бесплатно.
Если вы хотите сделать это самостоятельно, то вот пошаговая инструкция, как это сделать:

Вам понадобится:
— строительный фен (можно использовать дома)
— лезвие
— чистая тряпка
— моющее средство
Как удалить тонировочную пленку с окон?

Приступим!

1.Удалите оттенок.
В основном вам понадобится острое лезвие. Точно так же нужно аккуратно поддеть край пленки, чтобы вам было удобно за нее ухватиться. Далее пленку держим плотно и ровными движениями натягиваем сверху вниз, стараясь снять сплошным листом. Лучше спросить у ближайших поставщиков тонировочной пленки для окон , прежде чем снимать ее.

Здесь есть 2 подводных камня.

1) Тонировка очень старая.
2) Тонировка дешевая и не качественная.
В этих случаях он может порваться, стать очень хрупким и т. Д. В такой ситуации вам не обойтись без фена. Стеклянную поверхность нагреваем примерно до 40 градусов (на строительном фене выставляем минимальную температуру, дома максимальную) на расстоянии 10 см от поверхности. Как и в предыдущем варианте, нам понадобится клинок. Подденьте край уже нагретой пленки, медленно потяните по диагонали вниз и вверх (чтобы не порвалась).

Почему медленно?

а) Чтобы пленку не порвать.
б) Чтобы минимизировать остатки клея на стекле.
Есть другой способ. Берем моющее средство и делаем мыльный раствор (30 мл моющего средства на литр воды). Полученный раствор перелить в пульверизатор, затем обычные манипуляции с лезвием. Поддев край пленки, налейте мыльный раствор между тонировкой и стеклом и аккуратно потяните пленку.

  1. Удалить остатки клеящейся оконной пленки.
    Даже если вы все сделали правильно, и пленка быстро сдалась до вашего давления, остатки клея все равно останутся.Очистка, клей — довольно долгий и кропотливый процесс, но это очень сильно влияет на конечный результат. Поэтому первое, что нужно попробовать, это смыть клей. Было бы лучше, если бы вы воспользовались помощью профессиональных поставщиков тонировочной пленки .

Обычно берем влажную тряпку и прикладываем к местам скопления клея, пропитываем. Затем со средним давлением стираем. Использовать для этих целей скребок не рекомендуется, высока вероятность повредить (поцарапать) стекло.

Поставщики атермального стекла или тонировочной пленки для окон?

Все больше и больше поставщиков тонировочной пленки для окон начали включать в свои автомобильные линейки атермальные лобовые стекла. Чаще всего такие очки можно встретить у Audi, BMW, Mercedes-Benz, Porsche, Rolls-Royce, Volkswagen, Volvo.

Впоследствии на многие марки автомобилей можно заказать атермальное стекло и заменить обычное. Но, увы, такое стекло выпускается не для всех моделей и марок автомобилей. .

Давайте посмотрим на различия и сходства.
Что такое атермальное стекло?
Атермальное стекло — это стекло, прошедшее специальную обработку на заводе. На него приходит покрытие, содержащее ионы серебра. Это сделано для улучшения энергосберегающих свойств. Процесс довольно кропотливый, но именно так стекло приобретает атермические свойства. Отсюда и цена, в среднем атермальное лобовое стекло стоит в 1,5 — 3 раза дороже обычного.

Как отличить атермальное стекло от обычной оконной тонировочной пленки?
1. Атермальное стекло имеет особую

Маркировка: — ТИНТОВАЯ — Поставщики тонировочной пленки для окон Стекло имеет зеленоватый оттенок.Этот штамп наносится на стекло, светопропускание которого составляет 81%.
— OVERTINTED — Здесь ярко выраженный зеленый оттенок, в отличие от предыдущего. Коэффициент пропускания света 78,5%

  1. Атермальное стекло имеет другой оттенок.

    В зависимости от технологии производства оттенки могут быть следующих цветов: зелено-синий, коричневый, фиолетовый.
    Самый верный способ распознать подделку — сравнить стекло и его тень.Если тень темнее самого стекла, то оно действительно атермальное.

Атермальная пленка
Такая пленка предназначена не для затемнения стекла, а для защиты от солнечной энергии и ультрафиолетового излучения. Более того, он поставляется с инновационным материалом, состоящим из более чем 200 слоев, каждый из которых отвечает за определенный процент блокировки УФ и солнечной энергии.

Плюсы и минусы атермальной пленки и стекла

Чем полезны эти материалы на практике?
  • Предотвратить проникновение солнечной энергии в салон автомобиля
  • Нагрузка на кондиционер (климат-контроль) снижена, а расход топлива более экономичный.
  • Я минимизирую блики на стекле, тем самым уменьшая нагрузку на глаза водителя
  • Предотвратить выцветание салона автомобиля
  • Более высокая прочность по сравнению с обычным стеклом.

Так в чем же разница между атермальным стеклом и атермальной тонировочной пленкой?

Основное различие заключается в степени эффективности оконных тонировочных пленок и поставщиков . Атермальное стекло поглощает до 50% солнечной энергии и инфракрасного излучения. Точно так же атермальная пленка блокирует до 93% солнечной энергии и 99% инфракрасного излучения.

Можно сделать вывод, что атермальное стекло выглядит лучше эстетически, но по защитным качествам уступает материалу нового поколения. Если он установлен производителем априори, ничего страшного! Если нет, то с установкой атермальной тонировочной пленки проблем нет.

Зачем оклеивать машину виниловой пленкой?

Во-первых, это дает вам безграничные возможности для экспериментов с цветом вашего железного друга. Есть возможность разработать собственный уникальный дизайн и выделиться из серой массы.Также никто не отменял рекламные цели, брендирование автомобилей или создание собственных стикеров. Кроме всего прочего, обертывание винилом намного дешевле, чем покраска автомобиля.

Поставщики оконных тонировочных пленок Заключение
Срок службы пленок на основе ПВХ напрямую зависит от качества самой пленки, но не рекомендуется держать их на теле более 3-х лет, так как клей становится стойким.

У вас просто не получится удалить остатки пленки в местах, где она «запеклась» на кузове + не исключено повреждение лакокрасочного покрытия.
Поскольку винил устойчив к ультрафиолетовому излучению, некоторые поставщики оконных тонировочных пленок экспериментируют с дизайном, что может иметь последствия.

Предыдущая: Как поставщики оконной пленки устанавливают Blasted Privacy Glass?

Далее: поставщики оконных тонировщиков: 6 лучших оконных пленок для оконных оттенков, которые можно будет купить в 2021 году

Атермическое флюидирование азополисилоксановой пленки (NO2-Azo-PSi)…

Context 1

… выяснить, что наноструктурирование азополимеров оправдано их недавним применением в различных областях, таких как биология, преобразование солнечной энергии и плазмоника. В биологии наноструктурированные азополимерные пленки могут использоваться в качестве основы для клеточных культур, выступая в качестве трехмерного внеклеточного матрикса (ЕСМ). 25-27 Понимание способности клеток обрабатывать и реагировать на различные сигналы, полученные от ECM, было целью многих исследований, опубликованных в последнее время.28-32 Геометрия и жесткость ECM могут влиять на адгезию клеток, что напрямую влияет на морфологию клеток и способность к миграции, архитектуру ткани и регенерацию. 28,33 Более того, сообщалось, что судьба / дифференцировка стволовых клеток может быть индуцирована гибкостью и геометрией ECM. 34 Основными преимуществами, обеспечиваемыми использованием азополимеров в качестве ECM, являются простота одностадийного формирования SRG, в отличие от классической нанолитографии, требующей многих этапов подготовки 35-38, и геометрические параметры рельефа, которых невозможно достичь другими способами. методы.В области преобразования солнечной энергии наноструктурированные азополимерные пленки могут быть использованы в качестве темплатов для металлических коллоидов с применением послойного осаждения. 39, 40 Плазмоника — это относительно новая область исследований, в которой используются оптические свойства металлических наноструктур для управления светом в нанометровом масштабе. Фоточувствительные материалы, такие как азобензол, могут взаимодействовать со световым полем, локализованным на границе раздела металлов, предоставляя важную информацию о пространственном распределении света.41-44 В этой статье мы сообщаем о прямых наблюдениях с помощью оптической микроскопии атермического флюидизации, происходящего в азополисилоксановых пленках. Мы также наблюдали еще один интересный процесс, заключающийся в стирании рельефа поверхности при надписи SRG, что приводит к уменьшению амплитуды профиля. Основываясь на этих наблюдениях, мы предлагаем новый механизм образования SRG, основанный на трех одновременных процессах: (1) флюидизации полимера в освещенных областях, (2) смещении массы из освещенных областей в темные и (3) обратном смещении массы от темных к темным областям. освещенные регионы.Механические свойства пленок при облучении УФ-светом были исследованы классической реологией и, впервые, в реальном времени с помощью вязкоупругого картирования AM-FM AFM. Результаты свидетельствуют о важных различиях в величине модулей упругости как следствие светового взаимодействия. Изменение значения модуля Юнга с помощью света имеет очень интересное потенциальное применение в области клеточных культур. Используя различные длины волн, гибкость азополисилоксанового клеточного субстрата может быть изменена контролируемым образом, что позволяет в реальном времени исследовать клеточный ответ прямо через изменения механических свойств внеклеточного матрикса.В этом исследовании были исследованы два типа азополимеров, имеющие гибкую (полисилоксан) или жесткую [поли (хлорметилстирол)] главную цепь. Оба полимера содержат хлорбензильные группы в боковой цепи, модифицированные реакцией замещения различными азофенолами. К полисилоксановой цепи были присоединены три типа азосоединений: 4-фенилазофенол [Азо-Psi], 4 — ((4′-нитрофенил) азо) фенол [NO 2 -Azo-Psi] и 4 — ((4′- гидроксифенил) азо) бензонитрил [CN-азо-Psi]. Химическая структура и путь синтеза этих азополисилоксанов показаны на схеме 1.Подробности синтеза и характеристики полимера были сообщены ранее. 45 Модификация поли (хлорметилстирола) [PCMS] 4-фенилазофенолом [Azo-PCMS] была проведена в тех же условиях, что и в случае полисилоксана. Основные характеристики исследованных полимеров приведены в таблице 1. Спектры поглощения в УФ-видимом диапазоне, соответствующие синтезированным азополисилоксанам, представлены на рисунке S1 (дополнительная информация). Азополимеры могут использоваться в качестве основы для клеточных культур, свойство, исследованное нашей лабораторией с использованием плоских и наноструктурированных поверхностей.27 Эти исследования показали, что химическая структура азополимера оказывает важное влияние на адгезию и пролиферацию клеток, независимо от геометрии поверхности. Во время оценки взаимодействий между азополисилоксановой пленкой и клетками, очень интересное явление наблюдалось в случае Образца 2 (Таблица 1), когда свет 488 нм (фильтрованный источник лампы HBO) использовался для визуализации актиновых нитей. . Через несколько секунд микроскопической визуализации при комнатной температуре азополисилоксановая пленка начала течь (видео 1 — дополнительная информация).На наш взгляд, «плавление» полимера является результатом атермической флюидизации, вызванной изомеризацией транс-цис-трансазогрупп. Насколько нам известно, это первый отчет, показывающий, что видео представляет собой жидкость 1. Атермальное состояние, вызванное фотофлюидизацией под действием света, может иметь прямое отношение к азополисилоксановому соединению, наблюдаемому с помощью оптической пленочной микроскопии (рис. 1 к NO2-азо-пси. И видео). 1). Это видео показывает поведение пленки, ожидаемой от полимера в результате псевдоожижения в нашей группе с 2007 года, когда оно взаимодействовало только с последствиями 488 нм светового флюидизации (источник света был обнаружен с помощью микроскопа HBO).За счет смещения AFM 46 и концепции новых ячеек во время конформационного псевдоожижения пленки можно наблюдать нестабильность. было — Дополнительно введена информация, поясняющая сложность / невозможность получения твердой фазы. Однако убедительно продемонстрировать это нам пока не удалось. Наблюдение, описанное выше, убедительно свидетельствует о том, что эта конформационная нестабильность является результатом непрерывных циклов транс-цис-транс-изомеризации азобензольных групп после их взаимодействия с УФ / видимым светом.Поскольку флуоресцентный краситель был «прикреплен» к полимерной пленке с использованием стандартной процедуры фиксации PFA, возможность миграции красителя при возбуждении светом исключена. Видео 1. Атермическая флюидизация азополисилоксановой пленки, соответствующей NO2-азо-пси. На видео показано псевдоожижение полимерной пленки в результате ее взаимодействия со светом 488 нм (источник лампы HBO микроскопа). Можно наблюдать смещение ячеек во время псевдоожижения пленки. — Дополнительное информационное видео для проверки 2.Атермическое, если интригующее поведение флюидизации NO-пленки 2 -Azo-PSi толщиной 1 NO мкм 2 -Azo-Psi при экспонировании пленки, окрашенной до 488 нм с помощью Alexa light Fluor, представляет собой меченное 488 козье антитело с внутренним свойством. полимера или индуцируется ростом клеточного монослоя, эксперимент повторяли с использованием аналогичной плоской пленки в отсутствие клеток. Чтобы обеспечить мониторинг процесса на той же длине волны, полимер окрашивали путем инкубации с козьими антителами, меченными Alexa Fluor 488.Как показано в видео 2 (дополнительная информация), атермическое флюидизирование было четко обнаружено, что снова демонстрирует, что оно происходит независимо от взаимодействия пленки с клетками. Видео 2. Атермальная флюидизация пленки NO 2 -Azo-Psi толщиной 1 мкм, окрашенной козьими антителами, меченными Alexa Fluor 488. Интересно, что ни один из двух других типов азополисилоксанов не реагировал на свет с длиной волны 488 нм. Это наблюдение предполагает, что значение цис-транс-равновесия, характерное для каждой азогруппы, играет важную роль в процессе псевдоожижения.Чтобы получить больше информации об атермальном флюидизации, был проведен ряд дополнительных исследований с использованием реологических методов, АСМ, УФ-видимой спектроскопии и лазерного облучения. Ожидается, что анализ реологических свойств полимеров в присутствии и в отсутствие света предоставит очень важную механистическую информацию, касающуюся процесса фотофлюидизации. Основываясь на результатах, полученных с помощью оптической микроскопии, реологические исследования в присутствии света в идеале должны использовать облучение образцов на тех же длинах волн.Поскольку реометр не оборудован источниками света в видимом диапазоне, исследования проводились с использованием ближайшей длины волны 365 нм. Кроме того, следует отметить, что минимальная толщина пленки, используемой в реологических испытаниях, составляла около 400 мкм. Значения комплексного модуля (G *), соответствующие образцам Azo-Psi и NO 2 Azo-Psi, находятся в диапазоне 8,5 — 10,5 МПа, что свидетельствует о поведении между мягкими (G * ≤ 1 МПа) и жесткими материалами (G * ≥ 1 ГПа). 36 Когда образец Azo-Psi подвергается УФ-облучению при 25 ° C (рис. 2a), наблюдается медленное уменьшение комплексного модуля (G *), сопровождающееся увеличением значения tan δ; однако система еще не находится в реальном жидком состоянии, поскольку значение tan δ не превышает 1.При повышении температуры до 37 ° C во время УФ-облучения наблюдается значительное уменьшение значения G *. Соответственно, значение tan δ увеличивается выше 1, отражая жидкое состояние пленки. Это говорит о том, что УФ-свет индуцирует циклы транс-цис-транс-изомеризации азогрупп, тем самым увеличивая движение сегментов полимерной цепи. Это реологическое поведение образца Azo-Psi подтверждает концепцию конформационной нестабильности, которую мы предложили ранее. 46 Аналогичное изменение значений G * и tan δ наблюдалось во время УФ-облучения образца NO 2 -Azo-Psi (Tg = 48 ° C, таблица 1).Однако в этом случае не удалось получить реальное жидкое состояние, несмотря на нагрев образца выше значения Tg, а значение tan δ оставалось ниже 1. Это интригующее реологическое поведение можно объяснить различиями в скоростях фотоизомеризации и транс-цис-реакции. равновесные значения, соответствующие незамещенным и пара-NO 2 -замещенным азогруппам. Затем мы выполнили вязкоупругое картирование AM-FM AFM 47 до, во время и после светового облучения. Этот метод не только предлагает откалиброванную количественную оценку вязкоупругости образца (поскольку он предоставляет данные о тангенсе потерь), но также дает возможность контролировать механические свойства в режиме реального времени…

Неоднородность термической оксидной пленки, образованной на поликристаллическом железе, наблюдаемая методом двумерной эллипсометрии

Термическая оксидная пленка растет на поверхности металлов и сплавов, когда она подвергается воздействию высокотемпературной атмосферы. Химические характеристики оксидов, такие как коррозионная стойкость, обычно отличаются от характеристик основных металлов. Таким образом, важно знать характеристики термически окисленной поверхности металлов и сплавов, чтобы избежать нежелательной деградации металлических материалов.Железо является основным элементом сталей, которые обычно используются в различных областях промышленности, и было показано, что термически выращенные оксиды, образованные на чистом железе, имеют характерный состав, структуру и толщину в зависимости от условий окисления, таких как температура и парциальное давление кислорода. 1–3 Кристаллографическая ориентация поверхности железа также является одним из факторов, влияющих на скорость образования термических оксидов. Сообщалось об ориентационно-зависимом образовании оксида на монокристалле железа. 4–6 Было показано, что ориентация поверхности сильно влияет на образование оксидов при температурах от 473 до 623 К, температурном диапазоне, при котором рекристаллизация железа происходит очень медленно и вюстит FeO не образуется из-за его термодинамической нестабильности. 7 Ориентационная зависимость от толщины оксида наблюдалась в течение периода окисления менее 3600 с. Стали обычно используются в качестве поликристаллов с поверхностью, состоящей из множества зерен с разной ориентацией, и очевидно, что характеристики термически окисленной поверхности поликристаллического железа неоднородны.Прайор и Эванс наблюдали неравномерное растворение термически выращенного оксида на железе в разбавленной соляной кислоте из-за неоднородности толщины оксида. 8 Когда оксид локально разрушается и подложка частично подвергается воздействию коррозионной среды, может возникнуть локальная коррозия. Однако неоднородность окисленной поверхности была упущена из виду, когда исследователи исследовали характеристики и поведение термических оксидов, образующихся на железе, и их рост. Например, толщина оксидного слоя на поликристаллическом железе обычно указывается как среднее значение для всей поверхности; 9 распределение толщины оксида, зависящее от каждого зерна поликристаллической поверхности железа, не учитывалось.Требование усреднения характеристик поверхностного оксида частично объясняется отсутствием методики измерения, позволяющей исследовать как многочисленные кристаллографические ориентации на поликристаллической поверхности, так и характеристики всех оксидов, образующихся на каждом зерне поликристаллической поверхности. В последнее время формирование рисунка методом дифракции обратного рассеяния электронов (EBSD) было использовано для идентификации кристаллографических ориентаций поверхности поликристаллических металлов, а также для исследования зерно-зависимой коррозии алюминия, 10 меди, 11 железа, 12– 14 магний, 15 и титан. 16,17 Точные кристаллические структуры относительно толстых термических оксидов, так называемые «оксидные чешуйки», образованные на низкоуглеродистой стали 18 и чистом железе 19 , также были определены EBSD. Однако, несмотря на развитие высокоточных методов измерения, до сих пор нет сообщений о гетерогенной термически окисленной поверхности поликристаллического железа.

Эллипсометрия — эффективный метод определения толщины и оптических констант тонкого оксидного слоя на плоской подложке.Из-за высокого разрешения по толщине, составляющего субнанометры, эллипсометрия интенсивно используется для исследования толщины и структуры пленок анодного оксида на металлах. 20–22 Также сообщалось об относительно тонкой термооксидной пленке, образовавшейся на стали без зазоров. 23 При использовании лазера в качестве зондирующего света площадь пятна на поверхности образца может быть ограничена несколькими микрометрами в диаметре. Лазерная эллипсометрия с высоким латеральным разрешением позволила визуализировать двумерное (2D) распределение эллипсометрических параметров поверхности образца.Например, распределение толщины органических тонких пленок на золотой подложке 24 и пленки ZnO на кремниевой пластине 25 наблюдали с помощью двумерной эллипсометрии. Этот метод является перспективным методом выявления неоднородности поверхности окисленных поликристаллических металлов. С другой стороны, поскольку эллипсометрия является неразрушающим методом, она подходит для измерений in situ образования и разрушения оксидных пленок на металлах и сплавах. Sato et al. объединил эллипсометр с электрохимической ячейкой и наблюдал in situ оптические изменения поверхности железа во время потенциостатической анодной поляризации и гальваностатического катодного восстановления. 26 Структура пассивной пленки на железе была точно выявлена ​​с помощью эллипсометрии in situ. 27 Fushimi et al. наблюдали локализованную деградацию пассивной пленки на титане с помощью эллипсо-микроскопии in situ. 17 Они также сообщили, что скорость образования пленки зависит от кристаллографической ориентации титановой подложки. Таким образом, двухмерная эллипсометрия in situ, которая представляет собой комбинацию двухмерной эллипсометрии и электрохимических измерений, является эффективным методом исследования зерен-зависимой деградации поликристаллической металлической поверхности.

В этом исследовании неоднородность термически окисленной поликристаллической поверхности железа была визуализирована с помощью двумерной эллипсометрии, а характеристики окисленной поверхности каждого зерна были исследованы с использованием метода микрокапиллярных ячеек (MCC). Кроме того, с помощью двумерной эллипсометрии in situ наблюдали деградацию окисленной поверхности в зависимости от зерна.

Пробоподготовка

В качестве образцов использовали пластинки поликристаллического железа толщиной 2 мм и чистотой 99,99%, отожженные в вакууме при 1173 К в течение 100 ч.Поверхность образца шлифовали бумагой SiC №240-4000 и протравливали в 10 об.% Растворе этанола HNO 3 в течение 10 с для удаления слоя, подверженного шлифованию. Затем поверхность была отполирована до зеркального блеска с использованием частиц коллоидного кремнезема диаметром 0,04 мкм. Металлографическая структура поверхности образца была охарактеризована с помощью EBSD (SC-200, TSL), встроенного в автоэмиссионный оже-микрозонд (JAMP-9500F, JEOL). Затем образец окисляли в муфельной печи (KDF-S70, Denken-Highdental) при 573 К на воздухе в течение 3600 с.Окончательно образец охлаждали до температуры окружающей среды на открытом воздухе.

Характеристика окисленной поверхности

Окисленную поверхность каждого зерна характеризовали с помощью конфокального рамановского микроскопа (XploRA, HORIBA) с площадью зонда ок. Диаметр 1 мкм. Для возбуждения комбинационного рассеяния света использовался полупроводниковый лазер с длиной волны 532 нм. Мощность падающего лазера была ограничена 2 мВт путем фильтрации, чтобы избежать каких-либо изменений в составе поверхности образца, и один спектр комбинационного рассеяния сканировали 64 раза.Фактически, никаких визуальных изменений на поверхности образца не наблюдалось после измерения спектроскопией комбинационного рассеяния света в течение 280 с.

Окисленную поверхность также охарактеризовали с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Фотоэлектронный спектрометр (JPS-9200, JEOL) с излучением Al Kα, работающим при 100 Вт (10 кВ, 10 мА), собирал фотоэлектроны, испускаемые окисленной поликристаллической подложкой и порошком α-Fe 2 O 3 (чистота: 99,9% , Wako Pure Chem. Ind., Ltd.) на проводящей углеродной ленте в качестве эталона.

Чтобы наблюдать структуру поперечного сечения окисленной поверхности образца, образец был подготовлен с помощью полировальной машины поперечного сечения (CP) (SM-09010, JEOL) следующим образом. Образец образца, закрепленный в эпоксидной смоле, был заземлен параллельно нормальному направлению образца (ND) бумагой № 800 SiC, и поперечное сечение образца было изготовлено с использованием пучка ионов Ar с ускоряющим напряжением 6 кВ. Поперечное сечение образца наблюдали с помощью автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа (SEM) (JSM-7001FA, JEOL).Изображения обратно рассеянных электронов (BE) были собраны для наблюдения за распределением состава на окисленной поверхности.

Двумерная эллипсометрия

Распределение толщины окисленного слоя на образце образца измерялось двумерным эллипсометром на воздухе. Эллипсометр (SE-101, Photonic Lattice) обнаруживал поляризацию света с помощью матрицы фотонных кристаллов (PCA), установленной перед камерой CCD, и он использовался с предметным столиком с осью y (SGSP20-20, Sigma Коки).Длина волны падающего света λ составляла 636 нм. Профиль линии эллипсометрического параметра ρ света, отраженного от поверхности образца с углом падения 70 ° с интервалами 23,25 мкм, был измерен 112 каналами формирования изображения, выровненными в направлении x на датчике, которые объединили PCA. с камерой CCD. Значение ρ определяется следующим образом: 28

, где Ψ и Δ — это дифференциальные изменения амплитуды и фазы между колебаниями электрического вектора, параллельными и перпендикулярными плоскости падения, соответственно, и i — мнимое число ( i 2 = –1).Программа LabVIEW (National Instruments) позволила картировать Ψ и Δ , управляя столиком оси y на расстоянии 23 мкм во время эллипсометрических измерений.

Кроме того, изменения Ψ и Δ были исследованы во время деградации окисленного образца за счет гальваностатической поляризации. Сначала окисленный образец образца был закреплен на держателе из эпоксидной смолы с помощью клея (Araldite Rapid, Huntsman Advanced Materials).Латунный винт, контактирующий с обратной стороной образца, использовали для получения электрического контакта с потенциостатом (FAS2 Femtostat, Gamry Instruments). Образец помещали в электрохимическую ячейку, предназначенную для двумерной эллипсометрии in situ, как показано на рис. 1. Платиновая проволока использовалась в качестве противоэлектрода, а электрод сравнения Ag / AgCl / насыщенный KCl был подключен к ячейке через Luggin- Капилляр Габера и солевой мостик из затвердевшего агара с KNO 3 . Перед измерениями кювета заполнялась чистым газом Ar.В ячейку вводили боратный буфер с pH 8,4 (0,3 моль дм -3 борной кислоты и 0,075 моль дм -3 раствор бората натрия), деаэрированный чистым газообразным аргоном. После измерения потенциала холостого хода (OCP) в течение 3600 с, чего было достаточно для получения стабильного потенциала электрода при рассеянии ± 1 мВ за 100 с, была проведена гальваностатическая поляризация при −6 мкА · см −2 и переходном потенциале образец электрода был записан. Эллипсометрические измерения проводились каждые 300 с во время гальваностатической поляризации.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 1. Схематическая установка двумерного (2D) эллипсометра и электрохимической ячейки, предназначенных для двумерной эллипсометрии in situ.

Микроэлектрохимия

Локальные электрохимические измерения окисленной поверхности образца проводились с помощью MCC 14 , который имел наконечник капилляра с внутренним диаметром 200 мкм. На конце ячейки достигнута площадь контакта с электролитом 3.1 × 10 −4 см 2 на поверхности образца. Микроэлектрод Ag / AgCl / насыщенный KCl (SSE) 29 и платиновая проволока были расположены в капилляре и использовались в качестве электрода сравнения и противоэлектрода соответственно. Внутренняя часть капилляра была заполнена электролитом с боратным буферным раствором с pH 8,4. После измерения ОСР в течение 3600 с была проведена спектроскопия электрохимического импеданса (EIS) при потенциале покоя, который был конечным потенциалом измерения ОСР, с амплитудой переменного напряжения ± 10 мВ в диапазоне частот от 10 5 до 10 −2 Гц.Затем электрод образца выдерживали при ОСР в течение 1800 с, и анализ Мотта-Шоттки (МС) проводили в диапазоне потенциалов от 0,3 до -0,4 В (SSE) с переменным напряжением ± 10 мВ при частоте 0,1 Гц. Все электрохимические измерения проводились в комнате с кондиционированием воздуха при 296 К.

Неоднородный рост оксида на поликристаллическом железе

На рис. 2а показана карта обратной полюсной фигуры (IPF) EBSD типичной поверхности образца железа до термического окисления. Цвет карты IPF представляет плоскость кристалла, перпендикулярную нормали к поверхности образца, что выражается как ND образца.Видно, что поверхность образца состоит из множества зерен диаметром более 100 мкм. Фиг. 2b представляет собой оптическое микроскопическое изображение той же поверхности образца, что и показанная на фиг. 2a, после термического окисления. Цвет поверхности явно связан с металлографической структурой подложки. Цвет зерен железа {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1} стал белым, светло-розовым и синим соответственно. Эти цвета возникают в результате интерференции света, отраженного от поверхности образца, и подразумевают, что толщина оксида зависит от ориентации подложки.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 2. (а) карта обратной полюсной фигуры поверхности железа подложки и (б) оптическое изображение поверхности железа после термического окисления при 573 К на воздухе в течение 3600 с.

На рис. 3 показаны спектры комбинационного рассеяния света, измеренные для зерен железа {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1} после термического окисления. Рамановские полосы при 225, 245, 295, 415, 500, 615 и 1320 см −1 , а полосы на 540 и 665 см −1 были отнесены к α-Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 соответственно. 30 Спектры комбинационного рассеяния показывают, что окисленная поверхность образца состоит как из α-Fe 2 O 3 , так и из Fe 3 O 4 . Отношение интенсивности комбинационного рассеяния между α-Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 зависит от ориентации подложки. Например, отношения интенсивностей Fe 3 O 4 на 665 см -1 к α-Fe 2 O 3 на 1320 см -1 были 1,8, 0.59 и 0,33 для зерен железа {0 0 1}, {1 1 1} и {1 0 1} соответственно. Это говорит о том, что доля Fe 3 O 4 в оксиде становится больше в порядке {0 0 1}> {1 1 1}> {1 0 1}.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 3. Спектры комбинационного рассеяния света , измеренные на зернах термически окисленного железа {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1}. Рамановские сдвиги α-Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 отмечены обратными треугольниками и сплошными кружками соответственно.

Изображение поперечного сечения окисленной поверхности образца зерна {1 2 5} на сканирующем электронном микроскопе показано на рис. 4. Вертикальные полосы на изображении представляют собой следы ионов Ar с CP и не являются результатом механического шлифования. Изображение BE с композиционным контрастом четко отличает оксидный слой от железной подложки. Оксидный слой, кажется, прилипает к железной подложке без пустот на границах раздела. Контраст изображения в оксидном слое означает, что оксид имеет многослойную структуру.Толщина оксидного слоя, показанного на рис. 4, составляла 154 нм. Фотоэлектронные спектры окисленной поверхности и стандартного порошка α-Fe 2 O 3 (рис.5) хорошо совпадают по форме и энергиям пиков (Fe 2p 3/2 и Fe 2p 1/2 при 711,0 и 724,6 эВ, и сателлитный пик для Fe 2p 3/2 при 718,8 эВ 31 ), что указывает на то, что самый внешний слой образца состоит из Fe 2 O 3 . Результаты рамановской спектроскопии и XPS предполагают, что оксидный слой имеет двухслойную структуру с внутренним Fe 3 O 4 и внешним α-Fe 2 O 3 .Эта двухслойная структура хорошо согласуется с описанной структурой термооксидного слоя на чистом железе, который рос при 573 К. 1,32

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 4. Изображение сечения СЭМ окисленной поверхности зерна {1 2 5} железа (электронное изображение обратного рассеяния с композиционным контрастом).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 5.Фотоэлектронные спектры Fe 2p поверхности окисленного поликристаллического железа и порошка α-Fe 2 O 3 .

Двумерная эллипсометрия

Как указано выше, SEM-наблюдение в поперечном сечении позволило нам напрямую определить толщину оксида. Однако изготовление и наблюдение поперечных сечений всех зерен на поликристаллической подложке — нереальный подход. Для исследования распределения толщины оксидов на поверхности поликристаллического железа была проведена двумерная эллипсометрия на воздухе.Для эллипсометрии использовалась двухслойная оптическая модель, показанная на рис. 6а. Оптическая постоянная N материала выражается как

, где n — показатель преломления, а k — коэффициент экстинкции. Хотя эти значения оксидов будут зависеть от условий приготовления и морфологии образцов, значения N составляют 2,28 — 0,45 i и 2,64 — 0,01 i для Fe 3 O 4 и α-Fe 2 O 3 , соответственно, при λ = 636 нм для термического оксида, сформированного на стальной подложке без зазоров при 523 K, 23 , а также другие значения для воздуха (1.00) и металлического Fe (2,87 — 3,36 и ). 33 Кроме того, в эллипсометрии сообщалось, что максимально возможная глубина d p образца обратно пропорциональна коэффициенту поглощения α (= 4π k / λ ) следующим образом: 34

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 6. (a) Оптическая модель, используемая для двумерной эллипсометрии. d IL и d OL , толщина внутреннего слоя Fe 3 O 4 и толщина внешнего слоя α-Fe 2 O 3 соответственно. (b-d) 2D-карты d IL и d OL , и общая толщина слоя d всего (= d IL + d OL ). На этих картах показана та же поверхность образца, что и на рис. 2.

В случае λ = 636 нм значения d p для α-Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , а Fe — 2.53 × 10 4 , 562 и 75,3 нм соответственно. Это гарантирует, что оксидные слои в этом исследовании достаточно тонкие, а железная подложка достаточно толстая, чтобы предотвратить отражение от обратной стороны подложки. Одновременно методом наименьших квадратов определялись толщины внутреннего Fe 3 O 4 и внешнего α-Fe 2 O 3 , d IL и d OL соответственно. чтобы получить минимальное значение X следующим образом:

, где Ψ perfect и Δ perfect — это теоретические значения, вычисленные из любых заданных значений d IL и d OL .Наиболее подходящая комбинация d IL и d OL , которая могла бы дать минимальное значение X , была получена методом проб и ошибок с программой LabVIEW.

На рисунках 6b – 6d показаны карты распределения толщины окисленной поверхности образца (рис. 2), полученные методом двумерной эллипсометрии на воздухе с использованием двухслойной модели (рис. 6а). Шкалы толщины для всех карт отображаются с постоянным диапазоном 60 нм. Полосовые шумы на картах — это артефакты, возникающие из-за различий в чувствительности каналов формирования изображений эллипсометра.Образец пятен, соответствующий распределению толщины, сильно зависит от кристаллографической ориентации подложки (рис. 2а). Значение d IL меньше, чем значение d OL везде на поверхности образца и явно зависит от кристаллических зерен по сравнению со значением d OL , которое показывает худший контраст толщины. Общая толщина оксида d всего (= d IL + d OL ), показанная на рис.6г явно связан с интерференционным цветом поверхности (рис. 2б). Распределение толщины d всего больше похоже на распределение толщины d IL , чем на d OL , что указывает на то, что ориентация подложки сильно влияет на рост внутреннего Fe 3 O 4 слой.

На рисунке 7 показано соотношение между кристаллографической ориентацией поверхности железа подложки и толщиной оксидной пленки, сформированной на подложке.Эллипсометрические толщины на рис. 6b – 6d построены в IPF для объемно-центрированной кубической (ОЦК) решетки и линейно дополнены. Кристаллические плоскости выражаются тремя углами Эйлера ( 1 , Φ , 2 ) как повороты от рамки образца к рамке кристалла. Углы Эйлера плоскостей {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1} в углу IPF равны (0 °, 0 °, 0 °), (0 °, 45 °, 0 ° ) и (0 °, 55 °, 45 °) соответственно. Значения d IL и d всего уменьшаются с увеличением Φ и немного увеличиваются с увеличением 2 , когда Φ больше 45 °.Сосредоточившись на углу IPF, d IL и d итого становятся больше в порядке {0 0 1}> {1 1 1}> {1 0 1}. Порядок d IL такой же, как и для отношения интенсивностей комбинационного рассеяния Fe 3 O 4 к α-Fe 2 O 3 . С другой стороны, d OL не показывает видимого градиента толщины (рис. 7b), что позволяет предположить, что ориентация подложки мало влияет на толщину внешнего слоя α-Fe 2 O 3 .Эллипсометрические толщины оксида, образованного на {1 2 5}, очень похожи на те, которые наблюдались с помощью SEM, доказывая, что эти результаты для d IL , d OL и d всего в достаточной степени соответствуют абсолютная толщина оксидных слоев. Комбинация EBSD и 2D-эллипсометрии считается эффективным подходом для получения связи между толщиной оксидного слоя и кристаллографической ориентацией поликристаллической поверхности.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 7. Контурные карты толщины оксида: (a) внутренний слой Fe 3 O 4 , (b) внешний слой α-Fe 2 O 3 и (c) сумма два оксидных слоя. Толщины, измеренные с помощью двумерного эллипсометра, были нанесены в виде открытых звезд на кристаллографическую ориентацию поверхности железа подложки. Градиент толщины на контурных картах был дополнен программным обеспечением Igor Pro 6 (WaveMetrics), а контурные линии были нанесены с интервалом 5 нм.

Двухмерная эллипсометрия in situ при гальваностатической поляризации

На рисунке 8 показан переходный процесс электродного потенциала во время гальваностатического восстановления образца окисленного железа в растворе бората с pH 8,4. Сразу после начала поляризации потенциал резко падает от прибл. −0,33 В (SSE) и показывает плато на уровне ок. −0,80 В (SSE). Потенциал постепенно уменьшается после 2100 с и, наконец, достигает установившегося потенциала ок. −0,88 В (SSE) через 3300 с. Рамановская спектроскопия ex situ после поляризации в течение 800 с показала, что поверхность образца все еще была покрыта оксидом, состоящим из α-Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 (рис.9). Полосы комбинационного рассеяния α-Fe 2 O 3 исчезли, но после того, как электродный потенциал показал -0,88 В (SSE), наблюдалась единственная полоса Fe 3 O 4 при 665 см -1 . Исчезновение слоя α-Fe 2 O 3 указывает на то, что внешний оксид восстанавливается при -0,80 В (SSE) следующим образом:

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 8. Изменение потенциала электрода при гальваностатической поляризации термически окисленного поликристаллического железа. Поляризацию проводили в растворе борной кислоты и бората натрия pH 8,4 при плотности тока -6 мкА · см -2 .

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 9. Спектры комбинационного рассеяния света , измеренные на термически окисленной поверхности железа после гальваностатической поляризации в течение 800 и 7200 с.Рамановские сдвиги α-Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 отмечены обратными треугольниками и сплошными кружками соответственно.

Эта реакция доминирует при потенциалах ниже

согласно диаграмме Пурбе. 35 Появление второго плато соответствует полному восстановлению слоя α-Fe 2 O 3 и воздействию раствора электролита на слой Fe 3 O 4 .Потенциал электрода существенно не изменился даже после поляризации в течение 7200 с. Рамановская спектроскопия ex situ также показала присутствие Fe 3 O 4 на поверхности после поляризации в течение 7200 с (рис. 9). Следовательно, Fe 3 O 4 не может быть полностью восстановлен в условиях поляризации, использованных в данном исследовании. Это согласуется с результатами предыдущего исследования, показывающего, что слой Fe 3 O 4 на железной подложке не подвергался катодному восстановлению при pH 7.65 буферный раствор. 36 Поскольку окислительно-восстановительный потенциал H + / H 2 в растворе с pH 8,4 составляет -0,695 В (SSE), считается, что реакция революции водорода конкурирует с реакциями восстановления оксида. Если слой α-Fe 2 O 3 с толщиной 148 нм (рис. 7b) был восстановлен по реакции уравнения. 5, потребовался бы электрический заряд 84 мКл / см −2 . Однако заряд 20 мКл / см -2 был израсходован во время поляризации в течение 3300 с, когда потенциал электрода достиг второго потенциала плато.Это очевидное различие в заряде может быть связано с процессом самовосстановления, который представляет собой одновременные реакции восстановления Fe 2 O 3 (уравнение 5) и анодной коррозии железной подложки (Fe → Fe 2+ + 2e ), когда к подложке не приложен внешний потенциал. Этот процесс может происходить во время катодного восстановления при низкой плотности тока в нейтральном буферном растворе. 37

Поведение к восстановлению термически окисленной поверхности образца также наблюдали с помощью двумерной эллипсометрии in situ.На рисунке 10 показана серия изображений Δ и Ψ поверхности образца поликристаллического железа во время гальваностатической поляризации в растворе с pH 8,4. Значение n боратного буферного раствора ( n = 1,335) измеряли рефрактометром Аббе (NAR-1T, ATAGO). Двумерное изображение толщины оксида не выполнялось для двумерной эллипсометрии in situ, поскольку изменения оптических параметров n и k оксидов могли происходить во время поляризации, и расчетная толщина оксида становилась неточной.Когда каждая пара изображений Δ и Ψ была построена из 112 точек измерения × 112 с шагом 23 мкм, сканирование снизу вверх в направлении y занимало 235 с. Этот период времени был достаточно коротким, чтобы наблюдать процесс восстановления окисленной поверхности. Образец пятен, показанный на рис. 10, соответствует толщине пленки гетерогенного оксида, которая зависит от кристаллографической ориентации железа подложки. Из изображений видно, что в процессе восстановления оксидная пленка изменяется неравномерно.Значение Δ увеличивается по всей поверхности образца по мере развития поляризации. С другой стороны, Ψ увеличивается или уменьшается в зависимости от зерен подложки. Изменения Δ и Ψ на зернах железа {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1} при гальваностатической поляризации показаны на рис. 11. Значения Δ и Ψ измеряли каждые 300 с, а пунктирные линии представляют собой идеальные кривые, полученные на основе двухслойной оптической модели в растворе бората (рис.6a), когда d OL изменяется с постоянным значением d IL . Согласно идеальным кривым, Δ увеличивается с уменьшением d OL и Ψ увеличивается или уменьшается с уменьшением d OL и увеличивается с уменьшением d IL . Графики при t = 0 с различаются для зерен, так как начальные толщины оксидов неодинаковы. Значения Δ увеличиваются для всех зерен по мере прогрессирования поляризации, указывая на то, что толщина внешнего слоя α-Fe 2 O 3 уменьшается за счет катодного восстановления.Однако переходный процесс Δ и Ψ слишком мал для полного восстановления α-Fe 2 O 3 и не следует идеальной кривой, если d IL не изменяется. Это предполагает, что изменение свойств оксидов, таких как n и k , и изменение d IL вызвано катодными токами в водном растворе и реакцией выделения водорода параллельно с восстановительным растворением α-Fe 2 О 3 .Поскольку объемный Fe 3 O 4 показывает гораздо более высокую электропроводность, чем α-Fe 2 O 3 (электропроводность σ = ~ 10 −12 Ом −1 м −1 и 1 × 10 4 Ом −1 м −1 для α-Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 соответственно. 38,39 ), разумно ожидать, что восстановление α-Fe 2 O 3 до Fe 3 O 4 происходит на их границе раздела.Электронограмма ex situ не соответствовала образованию Fe 3 O 4 в качестве продукта восстановления α-Fe 2 O 3, 36 , но существует большая вероятность того, что восстановление может наблюдаться измерение на месте. Кроме того, значения Δ и Ψ показывают различное поведение в зависимости от ориентации подложки. Все графики смещаются в сторону убывания d OL ; однако их траектории не имеют одинаковой формы.После поляризации в течение 3300 с, когда потенциал электрода показал второе плато, интервалы графика для {0 0 1} заметно не меняются, тогда как интервалы для {1 0 1} и {1 1 1} становятся явно меньше, что свидетельствует о том, что окисленные Поверхность зерна {0 0 1} с более толстым слоем Fe 3 O 4 более восприимчива, чем поверхность других зерен, к изменению свойств оксида из-за катодной поляризации.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 10. Двумерные изображения Ψ и Δ , измеренные на поверхности образца железа, измеренные методом двумерной эллипсометрии во время гальваностатической поляризации для (а) 0, (б) 900, (в) 1800, (г) 2700 и (д) ) 3600 с при плотности тока −6 мкА · см −2 в растворе борной кислоты и бората натрия pH 8,4.

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 11. Изменения Ψ и Δ термически окисленной поверхности железа, измеренные каждые 300 с во время гальваностатической поляризации.Переходные процессы Ψ и Δ на железных зернах {0 0 1}, {1 1 1} и {1 0 1} показаны в виде кружков, треугольников и квадратов соответственно. Жирными и сплошными маркерами обозначены графики при времени поляризации t = 0 и 3300 с. Цветные линии между точками представляют собой идеальные кривые, рассчитанные с помощью двухслойной оптической модели в растворе бората (рис. 6a) как функции толщины d OL внешнего слоя α-Fe 2 O 3 , когда слой толщина d IL внутреннего слоя Fe 3 O 4 постоянна при 0, 20, 40, 60 и 80 нм соответственно.Точки на идеальных кривых нанесены с интервалом в 1 нм и выделены на d OL = (♦) 120, (+) 140 и (x) 160 нм, соответственно.

Электрические свойства термической оксидной пленки

Электрическое поведение окисленной поверхности образца исследовали с помощью EIS с помощью MCC. На рисунке 12 показан график Боде, измеренный для зерен окисленного железа {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1}. Импеданс | Z | показывает аналогичные переходные процессы во всем диапазоне частот, а в области низких частот не наблюдаются установившиеся значения.Фазовый сдвиг θ показывает единственный пик при прибл. 10 Гц для всех зерен. Небольшой отрицательный сдвиг θ в высокочастотной области около 10 5 Гц является артефактом, который исходит от электрода сравнения. 40 Поскольку EIS в диапазоне частот от 10 5 до 10 −2 Гц не проявляет характеристик более чем двух постоянных времени, так называемый тип Randles R ox C R el эквивалентная электронная схема (EEC) использовалась для представления границы раздела электрод / раствор, где R ox и R el — омическое сопротивление окисленной поверхности образца и сопротивление электролита, соответственно, и C — полная емкость на границе раздела электрод / раствор.Чтобы описать неидеальное поведение границы раздела электродов, элемент постоянной фазы (CPE) был введен в EEC вместо C . Емкость пространственного заряда C SC оксидной пленки без частотно-зависимой емкости выражается с помощью следующего уравнения: 41

, где f — частота оценки, f 0 — эталонная. частота, α — коэффициент CPE.Значение f 0 было произвольно установлено на 1 Гц. Здесь C SC — это компонент, который составляет C с емкостью слоя Гельмгольца C H следующим образом:

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 12. График Боде для зерен термически окисленного железа {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1}, измеренный с помощью МКК.

Согласно Хсу и Мансфельду, значение C выводится из параметров CPE как 42

, где Q — константа CPE, а ω » м — частота, на которой мнимая часть импеданса Z показывает максимальное значение.Средняя ошибка между рассчитанным C SC и измеренным C составляла ок. 10%. Хотя кажется, что есть небольшая разница в двух значениях емкости, в данном исследовании C рассматривался как C SC .

Чтобы прояснить зерно-зависимые электрические свойства термически окисленной поверхности, МС-анализ был выполнен на частоте 0,1 Гц, где θ показало зависимость зернистости на графике Боде. На рисунке 13 показаны графики масс-спектрометрии, измеренные для зерен термически окисленного железа {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1}.Поведение емкости демонстрирует очевидную зависимость от зерна при потенциалах выше -0,15 В (SSE). Значение C SC -2 уменьшается с уменьшением приложенного потенциала электрода. Линейная зависимость между C SC -2 и E обнаружена в диапазоне потенциалов от -0,15 до 0,00 В (SSE). Положительный наклон в этой области потенциала указывает на то, что термическая оксидная пленка имеет полупроводниковые свойства n-типа. Потенциал плоской полосы E fb и плотность доноров N D были оценены из этого наклона, применяя следующее уравнение MS для полупроводника n-типа: 43,44

, где e — заряд электрона, ɛ — диэлектрическая проницаемость, ɛ 0 — диэлектрическая проницаемость в вакууме, k B — постоянная Больцмана и T — абсолютная температура.Поскольку самый внешний слой образца состоял из α-Fe 2 O 3 , ɛ = 12 α-Fe 2 O 3 45 был использован для расчета N D . Вычисленные значения E fb и N D приведены в таблице I. Хотя значения E fb составляют прибл. 100 мВ положительный результат из сообщения Wielant et al. 46 и N D зерна {0 0 1} согласуется с их отчетом, N D ясно показывает разницу между тремя зернами.Значения N D для зерен {1 0 1} и {1 1 1} составляют 6,85% и 13,5% от зерна {0 0 1}. Толщина слоя объемного заряда d SC в оксиде выражается следующим образом:

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 13. График Мотта-Шоттки для зерен термически окисленного железа {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1}, измеренный с помощью МКЦ при 0.1 Гц.

Таблица I. Потенциал плоской полосы E fb и донорная плотность N D термически окисленной поверхности зерен {0 0 1}, {1 0 1} и {1 1 1} железа, оцененные из анализа Мотта-Шоттки.

Поверхность E fb (V (SSE)) N D (10 20 см −3 )
{0 0 1} −0.224 13,0
{1 1 1} -0,182 1,75
{1 0 1} -0,188 0,891

При 0,3 В (SSE), d SC Значения 0,53, 1,3 и 2,1 нм были рассчитаны для зерен железа {0 0 1}, {1 1 1} и {10 1}, соответственно. Это означает, что слой пространственного заряда существует только во внешнем слое α-Fe 2 O 3 . Бюхлер и др. обнаружили, что N D пассивной пленки на железе коррелирует с содержанием Fe 2+ в оксиде железа. 41 Таким образом, предполагается, что содержание легирующей примеси Fe 2+ в α-Fe 2 O 3 является одним из факторов, определяющих N D поверхности термически окисленного железа.

Зависимость структуры термически выращенного оксида

Двухслойная оксидная структура была построена путем двухстадийного окисления. 3 Сообщалось, что рост внутреннего слоя Fe 3 O 4 контролируется диффузией ионов железа из железа подложки, тогда как рост внешнего слоя α-Fe 2 O 3 регулируется диффузией оксидных ионов из газовой фазы. 47,48 Сначала Fe 3 O 4 растет на границе раздела железо / воздух. Затем α-Fe 2 O 3 пластинки начинают формироваться на слое Fe 3 O 4 и, наконец, покрывают всю поверхность, что приводит к снижению скорости окисления железа за счет уменьшения потока ионов железа из субстрат. Следовательно, скорость роста слоя Fe 3 O 4 в начальный период окисления и / или степень покрытия поверхности слоя α-Fe 2 O 3 может определять общую толщину оксида.Двумерная эллипсометрия показала, что d IL стало больше в порядке {0 0 1}> {1 1 1}> {1 0 1}. Это соотношение согласуется с расчетным значением поверхностной энергии для ОЦК-железа. 49 Таким образом, разумно, что более толстый оксидный слой растет на кристаллических плоскостях с большей поверхностной энергией, то есть поверхностной активностью для окисления. Небольшую зависимость от зерен в d OL можно объяснить следующим: 1) рост α-Fe 2 O 3 контролировался диффузией оксидных ионов из газовой фазы и мало зависел от кристаллографических характеристик подложки. ориентации и 2) периода окисления 3600 с было недостаточно, чтобы наблюдать очевидную разницу при пониженной скорости окисления.

С другой стороны, предпочтительное направление роста оксидов влияет на скорость окисления. Boggs et al. предположили, что анизотропный рост оксидов привел к характерной геометрии на границах раздела Fe / Fe 3 O 4 и Fe 3 O 4 / α-Fe 2 O 3 . 4 Они обнаружили, что поперечное распространение α-Fe 2 O 3 было быстрее, когда углы между плоскостью (1 1 1) Fe 3 O 4 и плоскостью поверхности железа были ближе поскольку α-Fe 2 O 3 преимущественно рос на плоскости Fe 3 O 4 (1 1 1).Этот механизм объясняется направлением роста обоих оксидов. На рисунке 14 представлена ​​принципиальная схема интерфейса железо / Fe 3 O 4 . Присутствие тонкого слоя γ-Fe 2 O 3 на границе раздела Fe 3 O 4 / α-Fe 2 O 3 , сообщенное Buob et al. 36 здесь не обсуждается. Поскольку γ-Fe 2 O 3 и Fe 3 O 4 имеют одинаковую кислородно-плотноупакованную структуру шпинели с аналогичными постоянными решетки (8.34 Å для γ-Fe 2 O 3 и 8,40 Å для Fe 3 O 4 50 ) предполагается, что γ-Fe 2 O 3 мало влияет на рост α-Fe 2 O 3 . Углы разориентации между поверхностью железа и плоскостью Fe 3 O 4 (1 1 1) составляют 55 °, 39 ° и 75 ° и 0 ° для железа {0 0 1}, {1 1 1} и {1 0 1} самолетов соответственно. Считается, что слой α-Fe 2 O 3 покрывает относительно плоскую поверхность Fe 3 O 4 на плоскости железа {1 0 1} быстрее, чем на других плоскостях, и d IL и d итого становится наименьшим размером {1 0 1} зерна железа.Углы разориентации также указывают на то, что компоненты вектора к ND образца для плоскостей железа {0 0 1} и {1 1 1} становятся 0,57 и 0,78 соответственно, когда вектор Fe 3 O 4 〈1 1 1〉 устанавливается равным единице. Эта разница связана со скоростью образования Fe 3 O 4 и, как предполагается, коррелирует с d IL . Считается, что анизотропный рост внутреннего слоя Fe 3 O 4 играет большую роль в термическом окислении железа, и термически выращенный оксид на поликристаллическом железе становится гетерогенным в d IL и d всего .

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 14. Схематические диаграммы границы раздела железо / Fe 3 O 4 на железе (а) {0 0 1}, (б) {1 1 1} и (в) {1 0 1 } зерна.

Анализ

МС с МКЦ показал, что N D поверхности окисленного железа стало больше в порядке {0 0 1}> {1 1 1}> {1 0 1}. Поскольку N D здесь представляет собой плотность дефектов во внешнем слое α-Fe 2 O 3 , ожидается, что направление анизотропного роста оксидов вызывает зависимость зерен в N D .Поскольку объемное отношение α-Fe 2 O 3 к Fe 3 O 4 составляет 1,02, 51 слой α-Fe 2 O 3 на железе {1 0 1} зерно растет с меньшим сжимающим напряжением в нем и показывает более низкое N D , чем у других зерен. Однако направление роста α-Fe 2 O 3 на плоскостях железа {0 0 1} и {1 1 1} не перпендикулярно направлению нормали образца (рис. 14), и α-Fe 2 O 3 также растет в поперечном направлении.Боковой компонент направления роста вызывает сжимающее напряжение в α-Fe 2 O 3 по мере его роста, что приводит к большим дефектам, таким как вакансии ионов кислорода и высокое содержание Fe 2+ , и высокое N . Д . Когда вектор направления Fe 3 O 4 〈1 1 1〉 установлен равным единице, суммы двух противоположных векторов, параллельных плоскости поверхности железа, равны 1,64 и 1,52 для железа {0 0 1} и {1 1 1} плоскостей соответственно, тогда как для железной плоскости {1 0 1} он равен нулю.Эти значения предполагают, что α-Fe 2 O 3 , сформированный на железных зернах {0 0 1}, содержит самую высокую концентрацию дефектов. Наше наблюдение показывает положительную связь между N D и d IL для каждого зерна железа. Зависимость от зерен как в N , D , так и в d IL считалась анизотропным ростом оксидов. Считается, что контурный участок d IL (рис.7а) косвенно показывает взаимосвязь между N D окисленной поверхности и кристаллографической ориентацией железа подложки.

Неоднородность термически окисленной поверхности поликристаллического железа исследовалась с помощью двумерной эллипсометрии и МКЦ. Термически выращенные оксиды на образце железа имели двухслойную структуру с внутренним слоем Fe 3 O 4 и внешним слоем α-Fe 2 O 3 . Двухмерная эллипсометрия показала, что толщина внутреннего слоя Fe 3 O 4 , d IL , явно зависит от ориентации подложки, тогда как толщина внешнего слоя α-Fe 2 O 3 слоя , d OL , не показала явной зависимости от зерна.Двумерное изображение толщины оксидов на образце поликристаллического железа позволило построить контурные карты d IL и d OL на карте IPF ОЦК железа. Градиент толщины на IPF можно объяснить с помощью углов Эйлера Φ и 2 . Наблюдение на месте поверхности образца методом 2D-эллипсометрии было проведено во время гальваностатической катодной поляризации, и было обнаружено, что переходный процесс эллипсометрических параметров Δ и Ψ показал различное поведение в зависимости от ориентации подложки.Считалось, что это зависимое от зерна поведение деградации в основном связано с изменениями оптических свойств оксидных слоев, вызванными катодным током и реакцией выделения водорода. Анализ Мотта-Шоттки с МКЦ на железе показал, что донорная плотность N D α-Fe 2 O 3 , очевидно, зависела от кристаллографической ориентации подложки и была больше на порядок {0 0 1} > {1 1 1}> {1 0 1}. Анизотропный рост оксидов считался ключевым фактором, который вызывал зависимость от зерен d IL и N D .Результаты показали, что степень покрытия поверхности внешнего слоя α-Fe 2 O 3 определяется d IL и что боковой компонент направления роста создает больше дефектов в α-Fe 2 O 3 .

Эта работа проводилась в Университете Хоккайдо при поддержке Nippon Steel и Sumitomo Metal Corp., программы «Платформа нанотехнологий» Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий (MEXT), Япония, и гранта. -Помощь для научных исследований (B) 25289235 и субсидия для стипендиатов JSPS (No.26000231) от Японского общества содействия развитию науки для молодых ученых.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с вашим системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Разработка системы интерферометрии тепловых волн для определения характеристик тонких пленок

Abstract

В этом отчете описывается разработка системы интерферометрии тепловых волн для определения толщины пленки. Система обеспечивает измерение относительной фазы между модулированным тепловым потоком, прикладываемым к тонкой пленке диодным лазером, и колебательной температурной характеристикой пленки. Затем относительная фаза преобразуется в оценку толщины посредством обратного решения уравнения диффузии тепла.Проверка установки была проведена на экспериментальном испытательном купоне, приготовленном со слоями краски различной толщины. Оценки профиля толщины краски, предоставленные предприятием, сравнивались и подтверждались независимыми измерениями, полученными с помощью вихретокового датчика и профилометра поверхности. Показано, что система разрешает отклонения толщины краски менее 1,5 мкм.

Краткое содержание

В этом отчете описывается разработка системы термо-волновой интерферометрии (TWI) для определения толщины пленки.Эта возможность удовлетворяет потребность в методе оценки однородности клеевого шва для компактного устройства многопараметрической оценки нагрузки (CMPLE), недорогого комплекта датчиков для поверхностного монтажа с возможностью измерения деформации в полете. Устройство было задумано и разработано Организацией оборонной науки и технологий (DSTO) и успешно испытано в полете на хвостовом оперении самолета Caribou Сил обороны Австралии (ADF). Однако при проверочных испытаниях устройства было обнаружено, что для точных показаний деформации требуется, чтобы устройство было прикреплено с помощью клеевого соединения, которое является относительно тонким и однородной по толщине.На практике этого может быть трудно достичь даже в номинально идеальных экспериментальных условиях, что вызывает необходимость в надежном методе проверки толщины и однородности линии склеивания. Как высокочувствительный метод измерения толщины пленки, интерферометрия тепловых волн может обеспечить эффективные возможности измерения на месте для метрологии клеевого соединения. В качестве первого шага к исследованию этой возможности была разработана и экспериментально подтверждена установка TWI на основе лазера.Система обеспечивает измерение относительной фазы между модулированным тепловым потоком, прикладываемым диодным лазером, и колебательной температурной характеристикой контролируемого объекта. Измерение фазы преобразуется в оценку толщины посредством обратного решения уравнения диффузии тепла. Проверка установки была проведена на экспериментальном испытательном купоне, приготовленном со слоями краски различной толщины. Оценки профиля толщины краски, предоставленные предприятием, сравнивались и подтверждались независимыми измерениями, полученными с помощью вихретокового датчика и профилометра поверхности.Было показано, что система разрешает отклонения толщины краски менее 1,5 мкм. Хотя основная цель установки состоит в том, чтобы обеспечить возможность развития TWI на месте для метрологии линии склеивания, объект также предлагает потенциал для оказания помощи в оценке систем покрытия, используемых на военных платформах для предотвращения коррозии и применения теплового барьера.

Синергия энергии упругой деформации и силы электронного ветра при росте тонкопленочного зерна при комнатной температуре — Penn State

@article {3c2a87ae8796449b906a4f4ff7ec12a2,

title = «Синергия энергии упругой деформации и силы электронного ветра при росте тонкопленочного зерна в помещении temperature «,

abstract =» Рост зерна в поликристаллических материалах обычно достигается с помощью термического отжига.Здесь мы исследуем альтернативный атермический путь за счет синергии электрического тока и деформации растяжения при комнатной температуре или около нее. Наш экспериментальный подход включает пропускание электрического тока в отдельно стоящие пленки палладия толщиной 100 нм с начальным размером зерна около 5 нм. Результирующий джоулев нагрев увеличивает температуру до 470 К (гомологичная температура 0,25) в средней части образца. Массивные радиаторы на двух концах образца сдерживают их при комнатной температуре.При плотности тока 7 × 10 5 А / см 2 просвечивающая электронная микроскопия на месте показывает рост зерен более чем на два порядка величины в высокотемпературных областях и небольшой рост в областях комнатных температур. Однако приложение упругой деформации (около 0,1%) резко увеличило размер зерна до около 100 нм за несколько секунд в областях с комнатной температурой. Наше открытие предполагает, что синергия энергии упругой деформации и плотности электрического тока может обеспечить рост зерен в металлических материалах даже при комнатной температуре.Молекулярно-динамическое моделирование этого явления показывает, что приложенная извне деформация локализована на границах зерен в нанокристаллических металлах, что способствует влиянию силы электронного ветра на атомы границ зерен. Мы пришли к выводу, что синергия двух или более стимулов может обеспечить рост зерна при комнатной или даже более низкой температуре. «,

author =» Захабул Ислам и Хуацзян Гао и Аман Хак «,

note =» Информация о финансировании: Эта работа была поддержана Национальным научным фондом (DMR 1609060) США.Необработанные / обработанные данные, необходимые для воспроизведения этих результатов, не могут быть переданы в настоящее время из-за технических или временных ограничений. Данные будут доступны по запросу. Информация о финансировании: эта работа была поддержана Национальным научным фондом США (DMR 1609060). «,

год =» 2019 «,

месяц = ​​июн,

doi =» 10.1016 / j.matchar.2019.04.008 «,

language =» English (US) «,

volume =» 152 » ,

pages = «85-93»,

journal = «Характеристики материалов»,

issn = «1044-5803»,

publisher = «Elsevier Inc.»,

}

Построение платформы для измерения теплопроводности объемных и тонкопленочных материалов на основе технологии 3-Omega.

Наноструктурированные материалы демонстрируют значительное улучшение термоэлектрической добротности g-

(zT) за счет эффектов квантовой связи . Повышение эффективности термоэлектрических устройств

позволяет разрабатывать более эффективные, более экономичные системы рекуперации тепла

. Такие системы могут использоваться в качестве минимальных или когенерационных

циклов в сочетании с традиционными циклами мощности для восстановления некоторых из потрачено зря

тепла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *