Principiul tehnic și avantajele pulverizării cu ultrasunete

Pulverizarea cu ultrasunete, cunoscută și sub denumirea de pulverizare cu ultrasunete, este un proces de pulverizare care utilizează tehnologia de atomizare cu ultrasunete. Materialul care trebuie pulverizat este mai întâi în stare lichidă, iar lichidul poate fi soluție, sol, suspensie etc. Învelișul lichid este mai întâi atomizat în particule fine printr-un dispozitiv de atomizare cu ultrasunete și apoi acoperit uniform pe suprafața substratului. printr-o anumită cantitate de gaz purtător. , formând astfel o acoperire sau un film. Cea mai mare diferență între pulverizarea cu ultrasunete și un singur fluid - tradițional sau două pulverizare cu fluid - este că dispozitivul de atomizare sau duza de atomizare adoptă un dispozitiv de atomizare cu ultrasunete, adică o duză cu ultrasunete.

Duza cu ultrasunete, cunoscută și ca duză de atomizare cu ultrasunete, este un dispozitiv de atomizare cu ultrasunete bazat pe principiul traductorului cu corn. Acesta atomizează lichidul prin oscilația ultrasonică amplificată de înaltă frecvență - și trimite ceața lichidă către obiectul care urmează să fie pulverizat sau într-un spațiu specific printr-o anumită cantitate de gaz purtător. In cazul nedepasirii limitei, cantitatea de atomizare a lichidului este determinata doar de cantitatea de lichid livrata si de frecventa de functionare a capului de pulverizare. O mare varietate de acoperiri, substanțe chimice, lubrifianți, suspensii de particule etc. pot fi atomizate. Cu toate acestea, trebuie luate în considerare vâscozitatea, miscibilitatea, conținutul de solide etc. al lichidului. Pentru cel mai bun efect de atomizare, vâscozitatea lichidului ar trebui să fie sub 30cps, iar conținutul solid ar trebui să fie sub 30%. Deoarece procesul de atomizare este afectat de efectul de mișcare produs de filmul lichid, vâscozitatea ridicată va duce inevitabil la o cantitate scăzută de atomizare, ceea ce aduce dificultăți în aplicare. Datorită coeziunii ridicate a moleculelor de polimer, atomizarea lichidelor care conțin molecule de polimer, chiar și în condiții diluate, este problematică. De cele mai multe ori, amestecul de particule solide poate fi atomizat. Deoarece particulele solide vor fi dispersate în particulele atomizate. Chiar și noroiul grosier poate fi atomizat la stropitor la viteză mică.

În comparație cu pulverizarea tradițională cu două fluide -, pulverizarea cu ultrasunete are avantajele uniformității înalte a acoperirii, utilizării ridicate a materiei prime, preciziei de control a grosimii înalte a stratului de acoperire, grosimea stratului mai subțire, mai puține stropiri, fără blocarea duzei și costuri de întreținere reduse. În comparație cu procesele de acoperire, cum ar fi evaporarea în vid și CVD, pulverizarea cu ultrasunete este un proces de acoperire cu film mai economic. În special în prepararea filmelor cu suprafață mare -, costul echipamentului de pulverizare cu ultrasunete este semnificativ mai mic decât cel al echipamentului de acoperire cu vid. Mai jos descriem pe scurt principalele avantaje ale pulverizării cu ultrasunete.

1. O uniformitate ridicată a acoperirii

Uniformitatea distribuției particulelor lichide după atomizarea de către duza ultrasonică este semnificativ mai mare decât cea a celor două duze de fluid -, care este cunoscută în mod obișnuit sub numele de pistol de pulverizare cu aer, astfel încât uniformitatea acoperirii după pulverizarea cu duza ultrasonică este, de asemenea, semnificativ. îmbunătățită. De obicei, uniformitatea acoperirii pulverizării cu ultrasunete poate ajunge la mai mult de 95%.

2. Rata ridicată de utilizare a materiilor prime și mai puține stropire

Deoarece pulverizarea cu ultrasunete este atomizarea lichidului prin oscilație ultrasonică, procesul de acoperire este atomizat nu necesită niciun gaz, adică procesul de atomizare nu necesită presiune și numai o presiune foarte scăzută a gazului purtător este aplicată după atomizare pentru a transporta ceața lichidă. , astfel încât revenirea lichidului și stropirea cauzate de aerul cu presiune ridicată - a celor două pulverizări de fluid - sunt mult reduse, îmbunătățind astfel considerabil rata de utilizare a vopselei. Rata de utilizare a materiei prime a pulverizării cu ultrasunete este de peste 4 ori mai mare decât a pulverizării cu aer obișnuit, iar rata de utilizare poate ajunge la mai mult de 90%.

3. Precizie ridicată a controlului grosimii acoperirii

Principalul factor care afectează acuratețea grosimii stratului de acoperire este debitul de pulverizare al acoperirii, adică cantitatea de material încărcată pe substrat pe unitatea de timp. Duza cu ultrasunete nu are nici un efect de presiune asupra lichidului, astfel încât debitul lichidului de vopsea pulverizat poate fi controlat complet de pompa de dozare de înaltă precizie -, realizând astfel controlul de înaltă precizie a debitului de pulverizare -. De exemplu, o pompă cu seringă de mare precizie -, precizia sa de control al debitului poate atinge nivelul de picolitri pe secundă, iar designul micro canalului - al duzei cu ultrasunete poate atinge, de asemenea, precizia generală de control a nanolitrilor pe secundă.

4. Grosimea stratului de acoperire este subțire, care poate ajunge la zeci de nanometri

Deoarece volumul de pulverizare al duzei cu ultrasunete poate atinge un debit constant foarte scăzut ({0}},001 ml/min), poate atinge o încărcare foarte mică pe substrat, rezultând o peliculă uscată foarte subțire. Pentru unele nanomateriale, grosimea filmului uscat poate fi de până la zeci de nanometri. Poate fi folosit pentru a prepara filme de sticlă, cum ar fi filme conductoare transparente, filme antireflex și antireflex, filme termoizolante, filme hidrofile și hidrofobe etc.

5. Duza nu este blocată și costul de întreținere este scăzut

Deoarece duza ultrasonică realizează atomizarea lichidului prin oscilație ultrasonică, iar particulele atomizate sunt determinate de frecvența de oscilație ultrasonică, deci este diferită de cele două duze de fluid -. risc de înfundare a duzei.