ISO TS 80004-11:2017

Nanotechnologies - Vocabulary - Part 11: Nanolayer, nanocoating, nanofilm, and related terms

ISO/TS 80004-11:2017 lists terms and definitions, and specifies an extensible taxonomic terminology framework for nanolayers, nanocoatings, nanofilms, and related terms in the field of nanotechnologies.

Nanotechnologies - Vocabulaire - Partie 11: Nanocouche, nanorevêtement, nanofilm et termes associés

L'ISO/TS 80004-11:2017 donne une liste de termes et de définitions et spécifie un cadre taxonomique extensible de terminologie pour les nanocouches, les nanorevêtements, les nanofilms et les termes associés dans le domaine des nanotechnologies.

General Information

• Status: Replaced
• Publication Date: 31-May-2017
• ICS: 01 - GENERALITIES. TERMINOLOGY. STANDARDIZATION. DOCUMENTATION
• ICS: 01.040.07 - Natural and applied sciences (Vocabularies)
• ICS: 07.120 - Nanotechnologies
• Technical Committee: TC 113 - Nanotechnology for electrotechnical products and systems
• Drafting Committee: JWG 1 - TC 113/JWG 1
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 19-Aug-2021
• Completion Date: 27-Jul-2023

Relations

• Replaced By: ISO 80004-1:2023 - Nanotechnologies - Vocabulary - Part 1: Core vocabulary
• Effective Date: 05-Sep-2023

Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 80004-11
First edition
2017-05
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 11:
Nanolayer, nanocoating, nanofilm, and
related terms
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 11: Nano-couche, nano-revêtement, nano-film et termes
associés
Reference number
ISO/TS 80004-11:2017(E)
©
ISO 2017
ISO/TS 80004-11:2017(E)
© ISO 2017, Published in Switzerland
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ISO/TS 80004-11:2017(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
3.1 Basic terms describing coatings, layers, films, freestanding films and membranes . 1
3.2 Terms describing elements having thickness in the nanoscale (nanocoatings,
nanolayers, nanofilms, and related terms) . 3
3.2.1 Freestanding elements . 3
3.2.2 Elements on substrates . 3
3.3 Terms describing elements having internal or surface structures in the nanoscale . 3
Bibliography . 5
Alphabetical index . 6
ISO/TS 80004-11:2017(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 229, Nanotechnologies, in collaboration
with IEC/TC 113, Nanotechnology for electrotechnical products and systems.
A list of all parts in the ISO/TS 80004 series can be found on the ISO website.
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ISO/TS 80004-11:2017(E)
Introduction
Nanotechnologies are used in many application areas providing specific functionalities. Ordered
structures are beginning to be used increasingly in applications such as layered coatings for protection
of surfaces from wear, in which there can be multiple layers with individual layer thicknesses of just a
few nanometres. Nanotextured surfaces are being developed where a patterned texture on the surface
of a component can have a major influence on the properties of the component.
When discussing these applications of nanotechnologies, a common frame of reference for certain
general terms is desirable. In general, a coating is applied to a substrate and is not discrete. In this regard,
there is general agreement that a coating which is nanoscale in thickness should not be considered
a nanoplate due to the integral relationship of the coating to the substrate. A film is freestanding or
applied to a substrate, a layer can be internal or external and be single or multi-layer, a membrane is a
film separating two phases.
Many different industries employ terms presented in this document. There are a number of relevant
standards committees. In particular, the work of the following ISO committees is acknowledged:
— ISO/TC 35, Paints and varnishes;
NOTE Specific terms and definitions for paints and varnishes in the field of nanotechnologies are given
in ISO 4618.
— ISO/TC 164/SC 3, Hardness testing (e.g. nano-indentation);
— ISO/TC 172/SC 3, Optical materials and components;
— ISO/TC 201, Surface chemical analysis;
— ISO/TC 202, Microbeam analysis;
— ISO/TC 256, Pigments, dyestuffs and extenders.
The terms “coating”, “layer”, “film” and other related terms can be grouped by distinguishing between
coatings, layers and films having a thickness in the nanoscale (i.e. external dimension in the nanoscale)
and those having internal structures in the nanoscale (e.g. nanostructured coatings, nanocomposite
coatings, dispersion coatings with dispersed nano-objects, etc.). For the purposes of classification,
following the hierarchy established in ISO/TS 80004-1 (which describes nanomaterial by the two
categories “nano-objects” and “nanostructured material”),
— the terms “nanolayer”, “nanocoating”, and “nanofilm” are assigned to “nano-objects”, and
— the terms “nanostructured layers”, “coatings”, and “films” are assigned to nanostructured material.
See Figure 1 for details.
ISO/TS 80004-11:2017(E)
NOTE Assigning the terms “nanolayer”, “nanocoating”, and “nanofilm” to “nano-objects” and the terms
“nanostructured layers”, “coatings”, and “films’ to “nanostructured material” following the hierarchy of
nanomaterial terms in ISO/TS 80004-1.
Figure 1 — Hierarchy of nanomaterial terms
The usage of many terms defined in this document depends on specific sectors. Therefore, there is
a specific usage with respect to the deposition techniques used, e.g. coating, ECD (electrochemical
deposition), spin coating, PVD (physical vapour deposition), CVD (chemical vapour deposition), sol-
gel deposition, ALD (atomic layer deposition), LBL (layer-by-layer deposition), and Langmuir-Blodgett
deposition.
Another example is the polymer sector where the terms “film”, “sheet”, or “foil” are often used to
describe the same element (i.e. “a thin, flexible, transparent sheet, as of plastic, used in wrapping or
[9]
packaging” ). In this respect, the terms “foil” or “sheet” might be best suited for freestanding films.
In other areas, the term “film” is used to refer to a foil which might cover the surface of an object. The
electroplating and the paint sector uses the terms “coating” and “layer”.
The terms “film”, “coating”, and “layer” are often used synonymously. For instance, the vacuum
deposition sector uses the terms “thin film” (since ~1960), “film”, “layer”, “multilayer”, but also
“coating”, even using the combined term “thin film coating”. Even academic textbooks use these terms
[8]
synonymously, without any specific definitions . Nearly all PVD/CVD coatings are nanostructured
(i.e. have a structure in the nanoscale).
Some combined terms predominantly use one specific term out of “film”, “coating”, and “layer”:
— “multilayer” (“multi-film” not used);
— “layer-st
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 80004-11
Première édition
2017-05
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 11:
Nanocouche, nanorevêtement,
nanofilm et termes associés
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 11: Nanolayer, nanocoating, nanofilm, and related terms

Numéro de référence
ISO/TS 80004-11:2017(F)
©
ISO 2017
ISO/TS 80004-11:2017(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ISO/TS 80004-11:2017(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv

Introduction .v

1 Domaine d’application . 1

2 Références normatives . 1

3 Termes et définitions . 1

3.1 Termes de base décrivant les revêtements, les couches, les films, les films libres

(autosupportés ou autoportants) et les membranes . 1

3.2 Termes décrivant des éléments ayant une épaisseur à l’échelle nanométrique
(nanorevêtements, nanocouches, nanofilms et termes associés) . 3
3.2.1 Éléments libres (autosupportés ou autoportants) . 3
3.2.2 Éléments appliqués (déposés) sur des substrats . 3
3.3 Termes décrivant des éléments ayant une structure interne ou de surface à
l’échelle nanométrique . 4
Bibliographie . 5
Index alphabétique. 6

ISO/TS 80004-11:2017(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouv ernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC) voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ foreword .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 229, Nanotechnologies, en collaboration
avec l’IEC/TC 113, Nanotechnologies relatives aux appareils et systèmes électrotechnologiques.
Une liste de toutes les parties de l’ISO/TS 80004 peut être consultée sur le site de l’ISO.

iv © ISO 2017 – Tous droits réservés

ISO/TS 80004-11:2017(F)
Introduction
Les nanotechnologies sont utilisées dans de nombreux domaines d’application offrant des fonctionnalités

spécifiques. Des structures ordonnées sont de plus en plus utilisées dans certaines applications telles

que les revêtements stratifiés pour la protection des surfaces contre l’usure. Dans ces revêtements, il

est possible d’avoir plusieurs couches ayant chacune une épaisseur de seulement quelques nanomètres.
Des surfaces nanotexturées sont développées dans lesquelles la structure de la texture à la surface d’un
composant peut avoir une incidence majeure sur les propriétés du composant.

Lorsqu’il est question des applications de ces nanotechnologies, un cadre de référence commun pour

certains termes généraux est souhaitable. En général, un revêtement est appliqué sur un substrat et

n’est pas indépendant de celui-ci. A cet égard, il est généralement convenu de ne pas considérer un
revêtement dont l’épaisseur est à l’échelle nanométrique comme une nanoplaque en raison de la forte
interaction entre le revêtement et le substrat. Un film peut être libre (autosupporté ou autoportant) ou
appliqué (déposé) sur un substrat, une couche peut être interne ou externe, simple ou multiple et une
membrane est un film séparant deux phases.
Diverses industries emploient les termes présentés dans le présent document. De nombreux comités de
normalisation sont concernés. En particulier, le travail des comités ISO suivants est reconnu:
— ISO/TC 35, Peintures et vernis;
NOTE Les termes et définitions spécifiques relatifs aux peintures et vernis employés dans le domaine
des nanotechnologies sont donnés dans l’ISO 4618.
— ISO/TC 164/SC 3, Essais de dureté (par exemple nano-indentation);
— ISO/TC 172/SC 3, Matériaux et composants optiques;
— ISO/TC 201, Analyse chimique des surfaces;
— ISO/TC 202, Analyse par microfaisceaux;
— ISO/TC 256, Pigments, colorants et matières de charge.
Les termes «revêtement», «couche», «film» et les autres termes associés peuvent être regroupés
en faisant la distinction entre les revêtements, couches et films dont l’épaisseur est à l’échelle
nanométrique (c’est-à-dire une dimension externe à l’échelle nanométrique) et ceux dont la structure
interne est à l’échelle nanométrique (par exemple les revêtements nanostructrurés, les revêtements
nanocomposites, les revêtements de dispersion à nano-objets dispersés, etc.). Pour des besoins de
classification, conformément à la hiérarchie établie dans l’ISO/TS 80004-1 (qui décrit les nanomatériaux
selon deux catégories: «nano-objets» et «matériaux nanostructurés»),
— les termes «nanocouche», «nanorevêtement» et «nanofilm» sont associés aux «nano-objets» et

— les termes «couches nanostructurées», «revêtements nanostructurés» et «films nanostructurés»
sont associés aux matériaux nanostructurés.
Voir la Figure 1 pour plus de détails.
ISO/TS 80004-11:2017(F)
NOTE En associant les termes «nanocouche», «nanorevêtement» et «nanofilm» à des «nano-objets» et les
termes «couches nanostructurées», «revêtements nanostructurés» et «films nanostructurés» à des «matériaux
nanostructurés», conformément à la hiérarchie des termes relatifs aux nanomatériaux dans l’ISO/TS 80004-1.
Figure 1 — Hiérarchie des termes relatifs aux nanomatériaux
L’utilisation de plusieurs termes définis dans le présent document dépend de secteurs spécifiques. Il
existe donc un usage spécifique en fonction des techniques de dépôt utilisées, par exemple revêtement,
dépôt électrochimique (ECD), revêtement par centrifugation, dépôt physique en phase vapeur (PVD),
dépôt chimique en phase vapeur (CVD), dépôt par procédé sol-gel, dépôt par couche atomique (ALD),
dépôt couche-par-couche (LBL) et dépôt de Langmuir-Blodgett.
Le secteur des polymères est un autre exemple dans lequel les termes «film», «feuillet» ou «feuille»
sont souvent utilisés pour décrire le même élément (c’est-à-dire «un feuillet fin, flexible et transparente,
[9]
telle qu’un feuillet en plastique utilisé pour l’emballage ou le conditionnement» ). À cet égard, le terme
«feuille» ou «feuillet» peut davantage convenir à des films libres.
Dans d’autres domaines, le terme «film» est employé pour faire référence à une feuille pouvant recouvrir
la surface d’un objet. Le secteur de la galvanoplastie et de la peinture emploie les termes «revêtement»
et «couche».
Les termes «film», «revêtement» et «couche» sont souvent utilisés comme des synonymes. Par exemple,
le secteur du dépôt sous vide emploie les termes «film mince» (depuis ~1960), «film», «couche»,
«multicouche» mais aussi «revêtement»; le terme combiné «revêtement à couche mince» est même
utilisé. Même les manuels universitaires emploient ces termes comme des synonymes, sans donner de
[8]
définitions spécifiques. Presque tous les revêtements obtenus par PVD/CVD sont nanostructurés
(c’est-à-dire que leur structure est à l’échelle nanométrique).

Certains termes combinés utilisent de façon prédominante un terme spécifique parmi ceux-ci: «film»,
«revêtement» et «couche»:
— «multicouche» («multifilm» n’est pas utilisé);
— «empilement de couches» («empilement de films» ou «empilement de revêtements» ne sont pas
utilisés);
— «revêtement de conversion» et «revêtement de diffusion» («film de conversion» et «film de diffusion»
ne sont pas utilisés);
— «couche de conversion» et «couche de diffusion» («film de conversion» et «film de diffusion» ne sont
pas utilisés);
— «couche limite» («film limite» et «revêtement limite» ne sont pas utilisés).
vi © ISO 2017 – Tous droits réservés

ISO/TS 80004-11:2017(F)
Des définitions existantes utilisent souvent l’auto-référencement (ou référencement circulaire); un

film est alors défini en utilisant les termes revêtement et couche; une couche est définie en utilisant les

termes film et revêtement; et un revêtement est défini en utilisant les termes couche et film.

Les propriétés caractéristiques suivantes peuvent être utiles pour faire la distinction entre les termes

«revêtement» et «film»:
— un revêtement est appliqué pour «protéger» un substrat (par exemple contre la corrosion, l’usure)

ou pour modifier les propriétés de surface (optique, chromatique, décorative, etc.);

— un film est appliqué sur un substrat pour confiner les dimensions latérales du film en croissance

pendant le dépôt. Les propriétés spécifiques du film (par exemple filtre de bande optique, capacité

de stockage magnétique) sont fonction du matériau déposé, de l’épaisseur et de la structure du film
produit.
La terminologie utilisée dans les différents secteurs mentionnés ci-dessus est déjà bien établie, ce
qui peut parfois causer des incohérences et des recouvrements. Cela est pris en considération dans le
présent document.
Depuis que le développement des nanotechnologies a commencé, les termes comme «nanorevêtement»,
«nanofilm», «nanocouche», etc. sont de plus en plus employés mais n’ont toujours pas été définis.

SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 80004-11:2017(F)

Nanotechnologies — Vocabulaire —

Partie 11:
Nanocouche, nanorevêtement, nanofilm et termes associés

1 Domaine d’application
Le présent document donne une liste de termes et de définitions et spécifie un cadre taxonomique
extensible de terminologie pour les nanocouches, les nanorevêtements, les nanofilms et les termes
associés dans le domaine des nanotechnologies.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— Plateforme de consultation en ligne ISO: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
3.1 Termes de base décrivant les revêtements, les couches, les films, les films libres
(auto
...