Étude de la silanation de surfaces d'or par la variation de la fréquence de résonateurs quartz, miniatures

ASULAB S.A., Laboratoire du Groupe SMH, CH-2001 Neuchâtel France.

Résumé

En utilisant les tout petits quartz produits industriellement dans l'industrie horlogère il est possible de mesurer des variations de masse extrêmement petites de l'ordre de 10^-9g.

Nous avons démontré cette possibilité en mesurant l'adsorption de solution d'aminosilane sur l'or. Cette étude nous a permis de montrer que les polysiloxannes s'adsorbent mais que l'adsorption est faible et que la couche est éliminée par rinçage à l'alcool isopropylique. L'absence d'oxydes à la surface de l'or permet d'expliquer ce résultat. Alors, l'inefficacité du traitement de surfaces d'or par l'aminosilane dans la préparation de joints adhésifs s'explique également. La couche physisorbée peut être fixée par chauffage mais la couche épaisse qui en résulte nuit aux performances des adhésifs. Les conséquences de ces résultats en ce qui concerne le mécanisme de la silanation sont envisagées.

Abstract

The very small quartz manufactured in the watch industry allow to measure mass variation as low as 5 10^-9g. We have demonstrated this possibility during a study of the adsorption of aminosilane from its solution on gold electrodes.

From our measurements it appears that amino-silane adsorbs on gold surfaces but the adsorption is weak. The adsorbed layer is removed upon rinsing with isopropyl alkohol. As a consequence the treatment of gold surface with aminosilane does not bring any improvement in the behaviour of adhesive joints. These results give support to the explanation of the role of silane as adhesion promoters, which attributes the enhanced resistance toward humid environment to oxyde-silane interactions. The layer physisorbed over gold may be fixed by heating. The thick layer that results does not improve adhesive bonding either. This implies that the action of silane on adhesive joints is to improve the substrate adhesive interaction and not to form an adhesive silane network.