Καθώς αυξάνεται η ζήτηση για υλικά υψηλής απόδοσης, αυξάνεται και η σημασία της μηχανικής επιφανειών. Η επιφάνεια του υλικού είναι το σημείο αλληλεπίδρασής του με το εξωτερικό περιβάλλον και άλλα υλικά και θα επηρεάσει παράγοντες όπως οι ρυθμοί διάβρωσης, η καταλυτική δραστηριότητα, οι ιδιότητες κόλλας, η διαβρεξιμότητα, το δυναμικό επαφής και οι μηχανισμοί αστοχίας.

Η τροποποίηση της επιφάνειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αλλάξει ή να βελτιώσει αυτά τα χαρακτηριστικά. Η ανάλυση επιφανειών χρησιμοποιείται για την κατανόηση της χημείας επιφανειών και τη διερεύνηση της αποτελεσματικότητας της μηχανικής επιφανειών. Από τις αντικολλητικές επικαλύψεις μαγειρικών σκευών μέχρι τα ηλεκτρονικά λεπτής μεμβράνης και τις βιοενεργές επιφάνειες, η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ είναι ένα από τα τυπικά εργαλεία για τον χαρακτηρισμό της επιφάνειας.

Η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ (XPS), επίσης γνωστή ως φασματοσκοπία ηλεκτρονίων για χημική ανάλυση (ESCA), είναι μια τεχνική για την ανάλυση της χημείας της επιφάνειας ενός υλικού. Το XPS μπορεί να μετρήσει τη στοιχειακή σύνθεση καθώς και τη χημική και ηλεκτρονική κατάσταση των ατόμων μέσα σε ένα υλικό.

Χαρακτηρισμός επιφάνειας

Η επιφάνεια αντιπροσωπεύει μια ασυνέχεια μεταξύ μιας φάσης και μιας άλλης. Επομένως, οι φυσικές και χημικές ιδιότητες της επιφάνειας είναι διαφορετικές από αυτές του χύδην υλικού. Αυτές οι διαφορές επηρεάζουν το ανώτερο ατομικό στρώμα του υλικού σε μεγάλο βαθμό επειδή ένα άτομο επιφάνειας δεν περιβάλλεται από άτομα σε όλες τις πλευρές. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το επιφανειακό άτομο να έχει δυναμικό σύνδεσης, γεγονός που το καθιστά πιο αντιδραστικό από τα άτομα στο μεγαλύτερο μέρος.