Tarttumapintoja

Tarttumapintoja tarkoitetaan pintojen rajapintoja, joiden kautta kaksi materiaalia voivat muodostaa adheesion. Ne voivat esiintyä kiinteän ja kiinteän materiaalin välillä tai kiinteän ja toisen aineen rajapinnassa, ja niiden ominaisuudet määrittelevät, kuinka vahva kiinnittyminen on. Tarttumapinnat ovat keskeisiä liimaus-, pinnoitus-, tribologia- ja biolääketieteen sovelluksissa.

Adheosion syntyyn vaikuttavat monet tekijät: pinnan energiatila ja kemiallinen toiminnallisuus, pinnan karheus sekä puhtaus. Myös kosteudella ja lämpötilalla sekä käyttötarkoituksella on suuri vaikutus. Hydrofili- tai hydrofobisuus vaikuttavat kosteuden hallintaan, ja pintakäsittelyt kuten puhdistus, kemiallinen funktionalisointi tai karhennus voivat lisätä tai heikentää tarttumiskykyä.

Adheesion voimakkuutta arvioidaan yleisesti erilaisilla testeillä, kuten pull-off- tai peel-testeillä sekä vetokokeilla. Pintatutkimuksissa voidaan mitata rajapinnan kestoa sekä vuorovaikutusten luonnetta. Kemiallisen koostumuksen ja vuorovaikutusten analysointiin käytetään välineitä kuten XPS, AFM ja FTIR.

Tarttumapintoja voidaan luokitella vuorovaikutuksen luonteen mukaan: kemialliset vuorovaikutukset (esimerkiksi sidosryhmien reaktiot) sekä fysikaaliset vuorovaikutukset (van der Waals- voimat, kapillaariset voimat). Lisäksi pinnoitteiden ja pintojen aktiivisuutta voidaan arvioida niiden karhennuksen tai funktionalisoinnin perusteella sekä ympäristötekijöiden vaikutusta tarkastelemalla.

Käyttökohteita ovat liimaus- ja pinnoitusprosessit, korroosionesto, biomedikaaliset implanttien pinnoitukset sekä elektroniikkateollisuuden liitännät. Haasteita muodostavat epäpuhtaudet, ympäristöolosuhteiden vaihtelut ja pintojen ikääntyminen, jotka voivat heikentää adheesiota ajan myötä.