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关 键 词：苏州多功能超声波喷涂机直供
行 业：表面处理 热喷涂设备 喷涂系统
发布时间：2024-02-14
超声波喷涂，又名超声喷涂，是一种利用超声波雾化技术进行的喷涂工艺。其喷涂的材料先为液体状态，液体可以是溶液、溶胶、悬浮液等，液体涂料先通过超声波雾化装置雾化成微细颗粒，然后再经一定量的载流气体均匀涂覆在基材对表面，从而形成涂层或薄膜。超声波喷涂与传统的单流体或二流体喷涂的区别在于雾化装置或雾化喷头采用了超声波雾化装置，即超声波喷头。
超声波喷涂设备的工作原理
喷涂一直存在于我们的生活中，并且已经出于多种目的使用了很长时间，包括喷涂装饰性和保护性涂料。因此，它是材料科学家可用于薄膜制备的另一种工具。在喷涂中，喷嘴尺寸，喷涂形状，喷嘴到基材的距离，喷涂速度以及喷涂过程中对基材的加热是可以控制的参数，以实现效果。
使用超声波喷嘴，可将喷雾溶液均匀化，可有效控制液滴尺寸（喷嘴频率会影响液滴尺寸），并可分配微雾量，从而确保组成和结构的均匀性以及所得薄膜和图案的精度。物料浪费保持在水平，设备操作者的风险较小。
超声波喷嘴的工作原理是利用超声波换能器将高频声波转换成机械能，然后将其转换成液体，从而产生驻波。当液体离开喷嘴的雾化表面时，它会破碎成均匀的微米大小液滴的细雾。与传统的依靠压力和高速运动将液体分解成小颗粒的喷嘴不同。超声波喷头使用液体超声波雾化，超声波振动能量低。液体可以通过自重或低压液体泵输送到喷头，以进行连续或间歇雾化。
超声波喷涂机优点
• 高均匀性
•节材环保
•高可控性
•节能
•广泛应用
应用领域
•薄膜光伏电池
•薄膜太阳能涂料
•钙钛矿太阳能电池
•太阳能电池
•石墨烯涂层
•硅光伏电池
•燃料电池
超声波喷涂的主要优势有：
1、涂层均匀度高
通过超声喷头雾化后的液体颗粒分布均匀度显著**二流体喷头，也就是俗称的空气喷，从而超声喷头喷涂后的涂层均匀度也就有了提高。通常情况，超声喷涂的涂层均匀度可达到95%以上。
2、原料利用率高，飞溅少
由于超声喷涂是通过超声波振荡进行的液体雾化，涂料被雾化的过程不需要任何气体，也就是雾化过程*压力，仅仅在雾化后施加很低的载流气压力来输送液雾，故此大程度地减少了二流体喷涂高压空气造成的液体反弹和飞溅，从而大幅提高了涂料的利用率。超声喷涂的原料利用率是普通空气喷涂的4倍以上，利用率可到90%以上。
3、涂层厚度控制精度高
影响涂层厚度精度的主要因素是涂料的喷涂流量，也就是单位时间内基材上的载料量。超声喷头对液体无任何压力作用，故此可完全通过高精度的计量泵控制雾化喷涂的涂料液体流量，从而实现了高精度的喷涂流量控制。如高精度的泵，其流量控制精度可达皮升每秒的级别，而对超声喷头的微流道设计也可整体实现纳升每秒的控制精度。
4、涂层厚度薄，可达到几十纳米
由于超声喷头的喷雾量可以实现低的稳定流量（0.001ml/min），故此可在基材上实现少的上载量，从而实现很薄的干膜。对于某些纳米材料，其干膜厚度可低至数十纳米。可用于制备如透明导电膜、增透减反射膜、隔热膜、亲疏水膜等玻璃薄膜。
5、喷头不堵塞、维护成本低
由于超声喷头是通过超声振荡来实现的液体雾化，而雾化颗粒的由超声振荡频率来决定，故此其与二流体喷头不同，喷头的孔径*很小来实现细小的雾化颗粒，所以减少了喷头堵塞的风险。
超声波喷涂的优点
无堵塞喷雾
与压力喷嘴不同，超声波喷嘴不会使用高压迫使液体通过小孔以产生喷雾。液体通过具有较大孔口的喷嘴中心送入而没有压力，并且由于喷嘴中的超声波振动而雾化。液体供应通道和孔的喷嘴相对较大，从而实现了无堵塞喷雾。
喷涂稳定
超声波喷涂系统可与自动化集成设备配套工作，喷涂质量稳定，粒径尺寸在25μm到50μm之间。
超声波喷涂设备
均匀性更高
与传统喷涂技术相比，超声波喷涂系统喷涂均匀性，可控性大大提高。消除了器械涂层表面常见的缺陷，为制备介入器械表面涂层的优能提供了技术支持。
可配备加热平台
超声波喷涂机可以配备用于基材的加热平台，例如加热板。可以使用多个立控制的器（涂料溶液容器）来处理不同的材料，这对于多层制造或在基材的不同部分上形成不同的薄膜必不可少-如有必要，其中一个器可以包含清洁液，例如蒸馏水，避免污染。超声波喷涂机可与浸涂机结合使用，在这种情况下，浸涂模块可移动时保持静止。
控制液滴分布
每个超声波喷嘴均以特定的共振频率工作，该共振频率决定了液滴的中值大小。液滴尺寸几乎没有变化，可以通过数学计算落入严格的预测液滴分布内。雾化颗粒的尺寸基本上是工作频率的函数，频率越高，雾化颗粒越小。
防污染
喷嘴由高强度的钛合金和其他金属制成，使其特别耐化学腐蚀并具有出色的声学性能。电活性元件包含在密封的外壳内，该外壳可保护喷嘴组件免受外部污染。供液管在喷嘴的整个长度上延伸。喷嘴的设计可确保液体仅与喷嘴内的钛接触。
喷嘴性能因素
液体性质
喷嘴制造商提供的几乎所有液滴尺寸数据均基于实验室条件下70°F（21°C）的喷水情况。在为对液滴尺寸敏感的过程选择喷嘴时，应理解并考虑液体性质的影响。
温度
液体温度变化不会直接影响喷嘴性能，但会影响粘度，表面张力和比重，进而影响喷嘴性能。
比重
比重是给定体积的液体的质量与相同体积的水的质量之比。在喷雾中，除水以外的液体的比重的主要影响在于喷嘴的容量。所有供应商提供的喷嘴性能数据均基于喷水。
粘度
动态粘度定义为液体在流动过程中抵抗其元素形状或排列变化的特性。液体粘度主要影响喷雾图案的形成和液滴尺寸。与纯水相比，具有较高粘度的液体需要更高的小压力才能开始形成喷雾图案，并产生更窄的喷雾角度。
表面张力
液体的表面张力趋于呈现小可能的尺寸，在张力下充当膜。液体表面的任何部分都会在相邻部分或与其接触的其他物体上施加张力。该力在表面平面中，并且每单位长度的力为表面张力。表面张力的主要影响是对小工作压力，喷雾方向角度以及液滴大小等因素的影响。
喷嘴磨损
喷嘴磨损由喷嘴容量的增加和喷雾样式的变化指示，其中分布（喷雾样式的均匀性）变差并增加了液滴大小。选择耐磨的结构材料可以延长喷嘴寿命。因为许多单个流体喷嘴用于计量流量，所以磨损的喷嘴会导致过多的液体使用。
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