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: Published
• Publication Date: 31-May-2017
• ICS: 01.040.07 - Natural and applied sciences (Vocabularies)
• ICS: 07.030 - Physics. Chemistry
• ICS: 07.120 - Nanotechnologies
• Technical Committee: ISO/TC 229 - Nanotechnologies
• Drafting Committee: ISO/TC 229/JWG 1 - Terminology and nomenclature
• Current Stage: 9092 - International Standard to be revised
• Completion Date: 10-May-2022

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
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ISO/TS 80004-11:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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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

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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.
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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
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ISO/TS 80004-11:2017(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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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

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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,

gouvernementales 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.

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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 2017 – Tous droits réservés v
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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
...