طلاء الدوران

الطلاء بالدوران هو إجراء يُستخدم لترسيب أغشية رقيقة متجانسة على ركائز مسطحة . عادةً ما تُوضع كمية صغيرة من مادة الطلاء السائلة في مركز الركيزة، التي إما تدور بسرعة منخفضة أو لا تدور على الإطلاق. ثم تُدار الركيزة بسرعات تصل إلى 10000 دورة في الدقيقة لنشر مادة الطلاء بفعل قوة الطرد المركزي . يُطلق على الآلة المستخدمة في الطلاء بالدوران اسم جهاز الطلاء بالدوران ، أو ببساطة جهاز الدوران . ^{[ 1 ]}

يستمر الدوران بينما ينزلق السائل بعيدًا عن حواف الركيزة، حتى يتم الوصول إلى سُمك الفيلم المطلوب. عادةً ما يكون المذيب المستخدم متطايرًا ، ويتبخر في الوقت نفسه . كلما زادت السرعة الزاوية للدوران، كان الفيلم أرق. يعتمد سُمك الفيلم أيضًا على لزوجة وتركيز المحلول والمذيب. ^{[ 2 ]} أجرى إمسلي وآخرون ^{[ 3 ]} تحليلًا نظريًا رائدًا للطلاء بالدوران، وقد تم توسيعه من قبل العديد من المؤلفين اللاحقين (بما في ذلك ويلسون وآخرون ^{[ 4 ]} الذين درسوا معدل الانتشار في الطلاء بالدوران؛ ودانجلاد-فلوريس وآخرون ^{[ 5 ]} الذين وجدوا وصفًا عامًا للتنبؤ بسُمك الفيلم المترسب).

تُستخدم تقنية الطلاء بالدوران على نطاق واسع في تصنيع طبقات الأكاسيد الوظيفية على ركائز زجاجية أو أحادية البلورة باستخدام مواد أولية من نوع سول-جل ، حيث تُتيح إنشاء أغشية رقيقة متجانسة بسماكات نانوية. ^{[ 6 ]} كما تُستخدم بكثافة في الطباعة الضوئية لترسيب طبقات من المقاوم الضوئي بسماكة ميكرومتر واحد تقريبًا . وعادةً ما يُدار المقاوم الضوئي بسرعة تتراوح بين 20 و80 دورة في الثانية لمدة تتراوح بين 30 و60 ثانية. وتُستخدم هذه التقنية أيضًا على نطاق واسع في تصنيع الهياكل الضوئية المستوية المصنوعة من البوليمرات. كما تُستخدم تقنية الطلاء بالدوران أحيانًا في تحضير أغشية المحاذاة لشاشات الكريستال السائل (LCD ) . ^{[ 7 ]}

إحدى مزايا طلاء الأغشية الرقيقة بالدوران هي تجانس سُمك الغشاء. فبفضل خاصية التسوية الذاتية، لا يتجاوز التفاوت في السُمك 1%. وقد يؤثر سُمك الأغشية المنتجة بهذه الطريقة على الخصائص البصرية لهذه المواد. وهذا أمر بالغ الأهمية للاختبارات الكهروكيميائية، وتحديدًا عند تسجيل قراءات الامتصاص باستخدام مطيافية الأشعة فوق البنفسجية والمرئية ، حيث تتميز الأغشية السميكة بنفاذية ضوئية أقل، وعادةً لا تسمح بمرور الضوء مقارنةً بالأغشية الرقيقة التي تسمح بمرور الضوء قبل أن تنخفض الكثافة الضوئية للغشاء إلى حد كبير. إضافةً إلى ذلك، لا تُعد الأغشية ذات جودة الامتصاص المنخفضة خيارًا مثاليًا لعمليات مثل الفولتامترية الدورية، لأن انخفاض الامتصاص يعيق الضبط الكهروكيميائي للأيونات الموجبة في الخلية الكهروكيميائية. في هذا السياق، تتمتع الأغشية الرقيقة بخصائص بصرية أفضل يمكن ضبطها لتقنيات تخزين الطاقة نظرًا لتأثير عملية الطلاء بالدوران عليها. ^{[ 8 ]} مع ذلك، قد يؤدي طلاء الأغشية السميكة من البوليمرات والمقاومات الضوئية بالدوران إلى ظهور حواف كبيرة نسبيًا، والتي تخضع عملية تسويتها لحدود فيزيائية. ^{[ 9 ]}

• إس. ميدلمان وإيه كيه هوشبرغ. "تحليل هندسة العمليات في تصنيع أجهزة أشباه الموصلات". ماكجرو هيل، ص  313 (1993)
• شوبرت، ديرك دبليو؛ دانكل، توماس (2003). "الطلاء بالدوران من منظور جزيئي: أنظمة تركيزه، وتأثير الكتلة المولية وتوزيعها". ابتكارات بحوث المواد . 7 (5). إنفورما المملكة المتحدة المحدودة: 314-321 . رمز Bibcode : 2003MatRI...7..314S . doi : 10.1007/s10019-003-0270-2 . ISSN 1432-8917 . S2CID 98374776 .  

• طلاء الأغشية البوليمرية الرقيقة والرقيقة للغاية بتقنية الطلاء الدوراني
• ترسيب أغشية البوليمر بتقنية الصب الدوراني: تحليل كمي