Ainepinnan

Ainepinnan on suomenkielinen termi, jolla tarkoitetaan aineen ulkopinraa tai rajapintaa toiseen aineeseen nähden. Usein puhutaan sekä kiinteän aineen pinnasta että sen ja nesteen, kaasun tai toisen kiinteän aineen välisestä rajapinnasta. Ainepinnan ominaisuudet voivat poiketa huomattavasti sisäosien ominaisuuksista ja ne vaikuttavat niin fyysisiin kuin kemiallisiin ilmiöihin.

Pinnan ominaisuudet, kuten pintaenergia, pinnan karkeaus, koostumus ja mahdolliset päällä olevat kerrokset (esim. passivaatiokerrokset tai valmiiksi adsorboituneet aineet), määrittävät pinnan reaktiivisuutta ja vuorovaikutuksia ympäristön kanssa. Ainepinnan käyttäytymiseen vaikuttavat ilmiöt ovat esimerkiksi adsorptio, wettävyys, korroosio, kuluminen ja katalyyttinen aktiivisuus. Pintojen käsittelyllä, kuten pinnoituksella, puhdistuksella tai passivoinnilla, voidaan hallita näitä ominaisuuksia.

Tutkimus ja mittaukset liittyvät usein sekä perus- että sovellukselliseen materiaalitieteeseen. Tavanomaisia mittausmenetelmiä ovat esimerkiksi kosketuskulman mittaukset wettävyysominaisuuksien selvittämiseksi, pinnan karheus- ja pinnankuvamittaukset (profilometria, AFM), koostumuksen ja kemiallisen tilan analysointi (kirkkaus- tai lämpökemperimät KMS/XPS), sekä elektronimikroskooppiset menetelmät (SEM, TEM). Pintasidonnaiset merkit, kuten työstöjäännökset tai epäpuhtaudet, voivat vaikuttaa tuloksiin.

Ainepinnan käsite on keskeinen monissa sovelluksissa, kuten katalyyteissä, korroosionhallinnassa, pinnoitteissa, puolijohdevalmistuksessa ja biomediallisissa materiaaleissa, joissa pinnan ominaisuudet ohjaavat laitteen tai materiaalin suorituskykyä.