فناوری نانو- واژهنامه- قسمت 11: نانولایه، نانوپوشش، نانوفیلم و اصطلاحات مرتبط
Nanotechnologies – Vocabulary – Part 11: Nanolayer-Nanocoating-Nanofilm and related terms
شماره:
80004-11
سال انتشار:
1397
فناوری نانو در بسیاری از زمینههای کاربردی استفاده شده و عملکردهای ویژهای را ارائه میدهد. استفاده از ساختارهای منظم در کاربردهایی مانند پوششهای لایهای برای حفاظت سطوح از سایش در حال افزایش است که می توانند لایههای چندگانه با ضخامت هر لایه در حد چند نانومتر باشد سطوح نانو بافتی که در آنها یک بافت طرح دار بر سطح یک جزء میتواند تاثیر مهمی بر خواص آن جزء داشته باشد نیز در حال توسعه هستند.
هنگام بحث در مورد این گونه کاربردها در فناوری نانو چارچوب رایجی از منبع برای اصطلاحات کلی معین، مطلوب و مورد دلخواه است. به طور کلی یک پوشش بر روی بستره اعمال میشود و گسسته نیست. در این راستا یک توافق عمومی وجود دارد که پوششهای با ضخامت نانو به دلیل ارتباط یکپارچه آن به بستره نباید یک نانوصفحه در نظر گرفته شوند. یک فیلم یا مجزا است یا بر بستره اعمال میشود یک لایه ممکن است داخلی یا خارجی، تک لایه یا چند لایه باشد غشاء فیلمی است که دو فاز را از هم جدا میکند.
صنایع مختلف از اصطلاحات ارائه شده در این استاندارد استفاده میکنند کمیتههای فنی ISO مرتبط با این موضوع نیز در ISO وجود دارد به ویژه کمیتههای فنی زیر تایید شدهاند:
35 JSO/TC، رنگها و لاکها
یادآوری – عبارات و تعاریف رنگها و لاکها در حوزه فناوری نانو در استاندارد 4618 ISO ارائه شده است.
ISO/TC 164/SC3 آزمونهای سختی (برای مثال نانو فروبری)
ISO/TC 172/SC3 مواد اپتیکی و اجزاء
ISO/TC201 آنالیز شیمیایی سطح
ISO/TC202 آنالیز ریز باریکه
ISO/TC256، رنگدانه ها، رنگزاها و بازهها
اصطلاحات «پوشش» «لایه»، «فیلم» و سایر اصطلاحات مرتبط میتوانند با تمیز دادن بین پوششها لایهها. فیلم های با ضخامت در مقیاسی نانو (یعنی بعد خارجی در مقیاس نانو) و آنهایی که ساختار نانو دارند (برای مثال پوششهای نانوساختار، پوششهای نانوچندسازه پوششهای پراکنشی با پراکنههای نانواشیایی گروه بندی شوند.)
به منظور طبقه بندی سلسله مراتب برقرار شده در استاندارد ملی شماره 80004-1 پیروی میشود (که نانومواد را در دو دسته «نانو اشیاء» و «مواد نانو ساختاری» توصیف میکند.)
عبارات «نانولایه» «نانوپوشش» و «نانو فیلم» به «نانو اشیاء» اختصاص داده میشود.
استفاده از بسیاری از اصطلاحات تعریف شده در این استاندارد بستگی به بخشهای خاص دارد. از این رو، استفاده خاصی در رابطه با روشهای رسوب دهی به کار رفته وجود دارد. برای مثال پوشش دهی، ECD (رسوبدهی الکتروشیمیایی) پوششدهی چرخشی PVD (رسوبدهی فیزیکی از فاز بخار)، CVD رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار رسوب دهی سل ژل ADL (رسوبدهی لایه اتمی)، LBL رسوبدهی لایه به لایه و رسوبدهی لانگمور بلاجت.
مثال دیگر بخش پلیمری (بسپاری) است که اصطلاح «فیلم» «ورق» و یا «فویل» اغلب برای توصیف همان جزء (یعنی «یک ورق نازک، انعطافپذیر و شفاف از پلاستیک که در بسته بندی استفاده میشود» به کار میرود. در این رابطه، اصطلاحات «فویل» یا «ورق» ممکن است برای فیلمهای مجزا مناسب تر باشد.
در حوزههای دیگر اصطلاح «فیلم» برای اشاره به یک فویل که سطح یک شیء را پوشش میدهد، استفاده میشود. بخش آبکاری الکتریکی و رنگ از «اصطلاحات پوشش» و «لایه» استفاده میکند.
اصطلاحات «فیلم» «پوشش» و «لایه» اغلب به صورت مترادف استفاده میشود. به عنوان مثال، بخش رسوب دهی در خلاء از اصطلاح «فیلم نازک» از سال ۱۹۶۰ «فیلم» «لایه»، «چندلایه» «پوشش»، حتى اصطلاح ترکیب شده پوشش فیلم نازک استفاده میکند حتی کتابهای علمی از این اصطلاحات به صورت مترادف و بدون تعاریف خاص استفاده میکنند. تقریبا تمام پوششهای PVD/CVD نانوساختار هستند (یعنی ساختاری در مقیاسی نانو دارند.)
برخی از اصطلاحات ترکیبی عمدتا از واژه «فیلم» «پوشش» و «لایه» استفاده میکنند:
– «چندلایه» («چند فیلم» استفاده نمیشود.)؛
– «دسته لایه» («دسته فیلم» یا «دسته پوشش» استفاده نمیشود)؛
– «پوشش تبدیلی» و «پوشش نفوذی» («فیلم تبدیلی»، «فیلم «نفوذی» استفاده نمیشود)؛
– «لایه تبدیلی» و «لایه» («فیلم تبدیلی»، «فیلم نفوذی» استفاده نمیشود)؛
– «لایه مرزی» («فیلم مرزی» و «پوشش مرزی» استفاده نمیشود)
تعاریف موجود اغلب به صورت خود ارجاعی (یا ارجاع دایرهای) استفاده میشوند بنابراین فیلم با استفاده از پوشش و لایه لایه با استفاده از فیلم و پوشش و پوشش با استفاده از لایه و فیلم تعریف میشود.
خواص مشخص زیر ممکن است برای تشخیص بین اصطلاحات «پوشش» و «فیلم» مفید باشد.
– یک پوشش برای محافظت از بستره (به عنوان مثال در برابر خوردگی، سایش) یا تغییر خواص سطح (نور، رنگ تزئینی و غیره) اعمال میشود.
– یک فیلم بر روی یک بستره برای محدود کردن ابعاد جانبی فیلم در حال رشد در طول رسوب اعمال میشود. خواص فیلم خاص (به عنوان مثال صافی نوار اپتیکی فیلتر باند نوری ظرفیت ذخیرهسازی مغناطیسی) تابعی از مواد رسوب داده شده و ضخامت و ساختار فیلم ایجادشده هستند.
واژگان استفاده شده در بخشهای مختلفی که در بالا ذکر شد و در حال حاضر به خوبی گسترش یافته است. گاهی اوقات باعث اختلاف و همپوشانی میشود. این موضوع در این استاندارد مورد توجه قرار گرفته است.
از زمان آغاز توسعه فناوری نانو اصطلاحاتی مانند «نانوپوشش» «نانوفیلم» «نانولایه» و غیره به طور فزایندهای مورد استفاده قرار میگیرند اما تا کنون تعریف نشده بودند.
مجموعه استانداردهای 80004 ISO/TS متشکل از قسمتهای زیر تحت نام عمومی (فناوری نانو – واژهنامه) تدوین
شده است:
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۱-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۵ فناوری نانو- واژهنامه قسمت ۱: اصطلاحات اصلی
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۲-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۵ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۲: نانواشیاء
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۳-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۴ فناوری نانو – واژهنامه، قسمت ۳: نانو اشیاء کربنی
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۴-۱۸۳۹۲ :۱۳۹۳ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت :۴ مواد نانوساختار یافته
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۵-۱۸۳۹۲ :۱۳۹۳ فناوری نانو – واژهنامه، قسمت ۵: واژههای مشترک نانو -زیست
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۶-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۶ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۶ : مشخصهیابی نانوشی
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۷-۱۸۳۹۲ :۱۳۹۳ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۷: تشخیص و درمان در مراقبتهای بهداشتی
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۸-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۶ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۸: فرایندهای نانوساخت
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۹-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۶ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۹: محصولات و سامانههای الکتروتکنیکی نانوپدید
فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۱۰: اجزاء و سامانههای فوتونیک نانو پدید (هنوز تدوین نشده است)
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۱۱-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۷ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۱۱: نانولایه، نانوپوشش، نانوفیلم و اصطلاحات مرتبط
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۱۲-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۵ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۱۲: پدیدههای کوانتومی در فناوری نانو
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۱۳-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۷ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۱۳: گرافن و مواد دو بعدی مرتبط
هدف از تدوین این استاندارد
هدف از تدوین این استاندارد ارائه فهرستی از اصطلاحات و تعاریف در یک چارچوب واژگان طبقه بندی شده و قابل توسعه برای نانولایهها نانوپوششها نانوفیلمها و اصطلاحات مرتبط در حوزه فناوری نانو است.
شماره استاندارد ملی ایران:
80004-11
سال انتشار:
1397
فناوری نانو- واژهنامه- قسمت 11: نانولایه، نانوپوشش، نانوفیلم و اصطلاحات مرتبط
Nanotechnologies – Vocabulary – Part 11: Nanolayer-Nanocoating-Nanofilm and related terms
فناوری نانو در بسیاری از زمینههای کاربردی استفاده شده و عملکردهای ویژهای را ارائه میدهد. استفاده از ساختارهای منظم در کاربردهایی مانند پوششهای لایهای برای حفاظت سطوح از سایش در حال افزایش است که می توانند لایههای چندگانه با ضخامت هر لایه در حد چند نانومتر باشد سطوح نانو بافتی که در آنها یک بافت طرح دار بر سطح یک جزء میتواند تاثیر مهمی بر خواص آن جزء داشته باشد نیز در حال توسعه هستند.
هنگام بحث در مورد این گونه کاربردها در فناوری نانو چارچوب رایجی از منبع برای اصطلاحات کلی معین، مطلوب و مورد دلخواه است. به طور کلی یک پوشش بر روی بستره اعمال میشود و گسسته نیست. در این راستا یک توافق عمومی وجود دارد که پوششهای با ضخامت نانو به دلیل ارتباط یکپارچه آن به بستره نباید یک نانوصفحه در نظر گرفته شوند. یک فیلم یا مجزا است یا بر بستره اعمال میشود یک لایه ممکن است داخلی یا خارجی، تک لایه یا چند لایه باشد غشاء فیلمی است که دو فاز را از هم جدا میکند.
صنایع مختلف از اصطلاحات ارائه شده در این استاندارد استفاده میکنند کمیتههای فنی ISO مرتبط با این موضوع نیز در ISO وجود دارد به ویژه کمیتههای فنی زیر تایید شدهاند:
35 JSO/TC، رنگها و لاکها
یادآوری – عبارات و تعاریف رنگها و لاکها در حوزه فناوری نانو در استاندارد 4618 ISO ارائه شده است.
ISO/TC 164/SC3 آزمونهای سختی (برای مثال نانو فروبری)
ISO/TC 172/SC3 مواد اپتیکی و اجزاء
ISO/TC201 آنالیز شیمیایی سطح
ISO/TC202 آنالیز ریز باریکه
ISO/TC256، رنگدانه ها، رنگزاها و بازهها
اصطلاحات «پوشش» «لایه»، «فیلم» و سایر اصطلاحات مرتبط میتوانند با تمیز دادن بین پوششها لایهها. فیلم های با ضخامت در مقیاسی نانو (یعنی بعد خارجی در مقیاس نانو) و آنهایی که ساختار نانو دارند (برای مثال پوششهای نانوساختار، پوششهای نانوچندسازه پوششهای پراکنشی با پراکنههای نانواشیایی گروه بندی شوند.)
به منظور طبقه بندی سلسله مراتب برقرار شده در استاندارد ملی شماره 80004-1 پیروی میشود (که نانومواد را در دو دسته «نانو اشیاء» و «مواد نانو ساختاری» توصیف میکند.)
عبارات «نانولایه» «نانوپوشش» و «نانو فیلم» به «نانو اشیاء» اختصاص داده میشود.
استفاده از بسیاری از اصطلاحات تعریف شده در این استاندارد بستگی به بخشهای خاص دارد. از این رو، استفاده خاصی در رابطه با روشهای رسوب دهی به کار رفته وجود دارد. برای مثال پوشش دهی، ECD (رسوبدهی الکتروشیمیایی) پوششدهی چرخشی PVD (رسوبدهی فیزیکی از فاز بخار)، CVD رسوب دهی شیمیایی از فاز بخار رسوب دهی سل ژل ADL (رسوبدهی لایه اتمی)، LBL رسوبدهی لایه به لایه و رسوبدهی لانگمور بلاجت.
مثال دیگر بخش پلیمری (بسپاری) است که اصطلاح «فیلم» «ورق» و یا «فویل» اغلب برای توصیف همان جزء (یعنی «یک ورق نازک، انعطافپذیر و شفاف از پلاستیک که در بسته بندی استفاده میشود» به کار میرود. در این رابطه، اصطلاحات «فویل» یا «ورق» ممکن است برای فیلمهای مجزا مناسب تر باشد.
در حوزههای دیگر اصطلاح «فیلم» برای اشاره به یک فویل که سطح یک شیء را پوشش میدهد، استفاده میشود. بخش آبکاری الکتریکی و رنگ از «اصطلاحات پوشش» و «لایه» استفاده میکند.
اصطلاحات «فیلم» «پوشش» و «لایه» اغلب به صورت مترادف استفاده میشود. به عنوان مثال، بخش رسوب دهی در خلاء از اصطلاح «فیلم نازک» از سال ۱۹۶۰ «فیلم» «لایه»، «چندلایه» «پوشش»، حتى اصطلاح ترکیب شده پوشش فیلم نازک استفاده میکند حتی کتابهای علمی از این اصطلاحات به صورت مترادف و بدون تعاریف خاص استفاده میکنند. تقریبا تمام پوششهای PVD/CVD نانوساختار هستند (یعنی ساختاری در مقیاسی نانو دارند.)
برخی از اصطلاحات ترکیبی عمدتا از واژه «فیلم» «پوشش» و «لایه» استفاده میکنند:
– «چندلایه» («چند فیلم» استفاده نمیشود.)؛
– «دسته لایه» («دسته فیلم» یا «دسته پوشش» استفاده نمیشود)؛
– «پوشش تبدیلی» و «پوشش نفوذی» («فیلم تبدیلی»، «فیلم «نفوذی» استفاده نمیشود)؛
– «لایه تبدیلی» و «لایه» («فیلم تبدیلی»، «فیلم نفوذی» استفاده نمیشود)؛
– «لایه مرزی» («فیلم مرزی» و «پوشش مرزی» استفاده نمیشود)
تعاریف موجود اغلب به صورت خود ارجاعی (یا ارجاع دایرهای) استفاده میشوند بنابراین فیلم با استفاده از پوشش و لایه لایه با استفاده از فیلم و پوشش و پوشش با استفاده از لایه و فیلم تعریف میشود.
خواص مشخص زیر ممکن است برای تشخیص بین اصطلاحات «پوشش» و «فیلم» مفید باشد.
– یک پوشش برای محافظت از بستره (به عنوان مثال در برابر خوردگی، سایش) یا تغییر خواص سطح (نور، رنگ تزئینی و غیره) اعمال میشود.
– یک فیلم بر روی یک بستره برای محدود کردن ابعاد جانبی فیلم در حال رشد در طول رسوب اعمال میشود. خواص فیلم خاص (به عنوان مثال صافی نوار اپتیکی فیلتر باند نوری ظرفیت ذخیرهسازی مغناطیسی) تابعی از مواد رسوب داده شده و ضخامت و ساختار فیلم ایجادشده هستند.
واژگان استفاده شده در بخشهای مختلفی که در بالا ذکر شد و در حال حاضر به خوبی گسترش یافته است. گاهی اوقات باعث اختلاف و همپوشانی میشود. این موضوع در این استاندارد مورد توجه قرار گرفته است.
از زمان آغاز توسعه فناوری نانو اصطلاحاتی مانند «نانوپوشش» «نانوفیلم» «نانولایه» و غیره به طور فزایندهای مورد استفاده قرار میگیرند اما تا کنون تعریف نشده بودند.
مجموعه استانداردهای 80004 ISO/TS متشکل از قسمتهای زیر تحت نام عمومی (فناوری نانو – واژهنامه) تدوین
شده است:
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۱-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۵ فناوری نانو- واژهنامه قسمت ۱: اصطلاحات اصلی
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۲-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۵ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۲: نانواشیاء
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۳-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۴ فناوری نانو – واژهنامه، قسمت ۳: نانو اشیاء کربنی
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۴-۱۸۳۹۲ :۱۳۹۳ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت :۴ مواد نانوساختار یافته
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۵-۱۸۳۹۲ :۱۳۹۳ فناوری نانو – واژهنامه، قسمت ۵: واژههای مشترک نانو -زیست
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۶-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۶ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۶ : مشخصهیابی نانوشی
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۷-۱۸۳۹۲ :۱۳۹۳ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۷: تشخیص و درمان در مراقبتهای بهداشتی
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۸-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۶ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۸: فرایندهای نانوساخت
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۹-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۶ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۹: محصولات و سامانههای الکتروتکنیکی نانوپدید
فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۱۰: اجزاء و سامانههای فوتونیک نانو پدید (هنوز تدوین نشده است)
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۱۱-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۷ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۱۱: نانولایه، نانوپوشش، نانوفیلم و اصطلاحات مرتبط
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۱۲-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۵ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۱۲: پدیدههای کوانتومی در فناوری نانو
استاندارد ملی ایران- ایزو شماره ۱۳-۸۰۰۰۴ :۱۳۹۷ فناوری نانو- واژهنامه، قسمت ۱۳: گرافن و مواد دو بعدی مرتبط
هدف از تدوین این استاندارد
هدف از تدوین این استاندارد ارائه فهرستی از اصطلاحات و تعاریف در یک چارچوب واژگان طبقه بندی شده و قابل توسعه برای نانولایهها نانوپوششها نانوفیلمها و اصطلاحات مرتبط در حوزه فناوری نانو است.