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超声波喷涂仪用于功能纳米材料的涂层制备

时间:2025-08-07     【原创】

  超声波喷涂纳米材料的雾化原理展现出的优势:利用高频超声振动将纳米浆料转化为微米的均匀液滴,避免了传统

高压喷涂的冲击力破坏纳米颗粒结构,有效保留材料的纳米效应。涂层厚度可精准控制在纳米至微米级(精度达±1%),

且覆盖率超95%,如燃料电池质子交换膜、锂电池电极等精密部件。雾化过程无需高速气流,减少纳米颗粒团聚与飞溅,

材料利用率提升至80%-95%(传统喷涂仅30%-50%),大幅降低贵重纳米材料(如碳纳米管、石墨烯)的损耗。此外,

低温雾化特性(无高温喷嘴)可保护热敏性纳米材料(如量子点、生物活性颗粒)的性能,配合自动化控制系统,能实

现批量生产中涂层性能的高度一致性,在微电子、新能源、生物医疗等高端领域具有不可替代的应用价值。


  超声波纳米材料涂层系统非常适合喷涂碳纳米管、纳米线、钙钛矿、石墨烯等纳米悬浮液。由于喷嘴固有的超声波振

动,其能量能够分解悬浮液中的团聚颗粒,使液体在整个涂层过程中持续受到机械振动,而不会损坏材料。这在需要均匀

分散功能性纳米颗粒的情况下尤其有益。相比之下,其他喷涂技术无法分散团聚物,并且容易堵塞。


  超声雾化喷涂机理


  超声波喷头是利用压电效应将电能转化为高机械能机械能被转移到液体中,产生驻波。波体通过喷头导入到雾化面,当

波体离开喷头的雾化表面时,它被破碎成均匀微米级纭雾液滴,从而实现雾化。在越声波喷涂过程中,可以精准地控制液滴

尺寸和分布,从而使非常小的液滴和颗粒能够快速蔡发,由此产生具有高比表面积的颗粒,形成薄膜涂层。


  常见喷涂纳米材料应用示例:


  将CNT(碳纳米管)、纳米线、钙钛矿材料、石墨烯沉积在均匀的薄涂层中,用于替代能源、电子、半导体或医疗应用。


  在燃料电池制造中喷涂炭黑和铂溶液等催化剂油墨。


  使用石墨烯或碳纳米管的保护和强化应用。


  用于EMI屏蔽的各种纳米材料。


  使用导电油墨进行纳米压印,用于印刷电子产品。


  创建透明导电涂层。


  在先进的电子应用中沉积均匀的纳米线或石墨烯薄膜


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