filmvorming

Filmvorming is het proces waarbij op een substraat een dunne film ontstaat door chemische reacties, fysische afzetting of aggregatie van moleculen of atomen. De gevormde laag kan van uiteenlopende aard zijn, zoals oxiden, sulfiden, polymeren of organische coatings, en varieert sterk in dikte en structuur.

De vormingsmechanismen hangen af van het materiaal en de omgeving. Voor oxidatieve filmvorming spelen corrosie en passivering een sleutelrol, terwijl bij chemische of fysische afzetting (zoals sputtering, chemische dampafzetting of elektrochemische depositie) de toestand van het substraat, temperatuur, vochtigheid en pH bepalend zijn. Groeibewegingen volgen vaak kinetische wetmatigheden (lineair, parabolisch).

Veel voorkomende filmtypen zijn passiverende oxidefilms (bijvoorbeeld aluminiumoxide op aluminium en chroomoxide op staal), patinas op koper en ijzer, en beschermende polymeren of organische coatings die corrosie, slijtage of vochtindringing voorkomen. In de elektronica en halfgeleidertechnologie vormen dunne films van siliciumnitride, siliciumdioxide en andere materialen essentiële componenten.

Bestudering van filmvorming maakt gebruik van oppervlakte-analyse en groeikinetiek, zoals XPS, Auger, FTIR, ellipsometrie, AFM en elektronenmicroscopie. Modellering kan parabolische of lineaire groeiregimes beschrijven, terwijl vochtigheid, temperatuur en elektrische potentiaal als parameters dienen.

Filmvorming is cruciaal voor toepassingen in coatingtechnologie, corrosiebescherming, optische en elektronische onderdelen en tribologie. Het begrip helpt bij het ontwerpen van duurzamere materialen en bij het voorspellen van de duurzaamheid en prestaties van oppervlakken onder operationele omstandigheden.