카본 코팅은 표면에 탄소 보호 층을 적용하는 공정을 말합니다. 일반적으로 보트, 항공기 등 다양한 유형의 운송 및 기계류의 도장 보호 코팅으로 사용됩니다. 카본 코팅은 손상에 대한 보호 수준이 뛰어나며 유지보수의 필요성을 최소화합니다.
전자 현미경 분야에서 탄소 필름과 코팅은 이미징에 대한 간섭을 최소화하고 전기적 특성이 강해 널리 사용됩니다. 일반적으로 약 5nm 또는 50옹스트롬의 얇은 탄소 필름은 투과 전자 현미경(TEM)에 사용되며, 약 50nm의 두꺼운 필름은 X-선 미세 분석과 같은 활동을 위한 주사 전자 현미경(SEM)에 사용됩니다.
SEM의 탄소 코팅은 비정질이며 재료 표면을 열화시킬 수 있는 전하 메커니즘을 방지하는 데 매우 유용합니다. 또한 생물학적 샘플의 효율적인 이미징을 용이하게 합니다. 따라서 탄소 코팅은 에너지 분산형 X-선 분광법(EDS)을 위한 비전도성 시편을 준비하는 데 특히 유용합니다.
탄소 코팅의 품질과 효과는 사용된 코팅 기술에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 코팅 방법이 다르면 코팅층의 미세 구조가 다양해져 코팅을 통한 리튬 이온의 확산과 음극의 표면 구조에 영향을 미칠 수 있습니다. 습식 화학적 방법과 건식 코팅 방법은 연구된 탄소 코팅 방법의 두 가지 범주입니다.
탄소 코팅은 전자 현미경 응용 분야에서 텅스텐 및 금과 같은 금속 코팅에 비해 이점을 제공합니다. 탄소 코팅은 비정질이며 전도성이 있어 전자에 투명합니다. 이러한 투명성은 에너지 분산형 X-선 분광법(EDS)을 사용하여 비전도성 시료를 분석하는 데 유용합니다. 반면에 금속 코팅은 분석을 방해하고 전자 후방 산란 회절(EBSD)에서 얻은 입자 구조 정보를 변경할 수 있습니다.
탄소 코팅은 진공 상태에서 탄소의 열 증발을 통해 이루어질 수 있습니다. 열 증발을 위한 두 가지 일반적인 기술은 탄소 섬유 또는 탄소 막대를 사용하는 것입니다. 탄소 섬유 방식은 맥동 주파수와 펄스 지속 시간을 조정하여 코팅 두께를 더 세밀하게 제어할 수 있으므로 TEM 그리드 응용 분야와 EDS 및 EBSD와 같은 분석 SEM 기술에 적합합니다. 램핑 전압이 있는 진공 조건에서 생산된 카본 로드 코팅은 고품질의 내구성 있는 코팅을 제공합니다.
스퍼터 코터는 일반적으로 SEM 실험실에서 탄소 코팅을 적용하는 데 사용됩니다. 기본 스퍼터 코터는 저진공 및 대기 공기로 작동하여 10~20nm의 얇은 코팅을 증착하며, 이는 낮은 SEM 배율에서 이미징에 영향을 미치지 않습니다. 코팅과 시료의 정보 혼합을 방지하는 것이 목표인 경우 금속 재료로 스퍼터링하는 것보다 스퍼터링 또는 증발에 의한 탄소 코팅이 선호됩니다.
전반적으로 탄소 코팅은 다양한 표면에 보호 코팅을 제공하고 효과적인 전자 현미경 분석을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 합니다.
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