Notkun Ultrasonic Atomization Spraying í undirbúningi nanóefna?

Ultrasonic atomization spraying (UAS) er tækni sem notar úthljóðs titring til að brjóta fljótandi hráefni í míkron/nanómetra-dropa, sem síðan eru fluttir til undirlags eða hvarfsvæðis með burðargasi. Nanóefni eru síðan útbúin með þurrkun, sintrun eða efnahvörfum. Helstu kostir þess liggja í samræmdri dropastærð (niður að 1-10 μm), nákvæmri og stjórnanlegri húðþykkt (nm-μm stig), engum vélrænni skemmdum og mikilli hráefnisnotkun. Það hefur verið mikið notað í framleiðslu á nanófilmum, nanóduftum og nanósamsettum efnum og hentar sérstaklega vel fyrir hágæða svið eins og nákvæmni rafeindatækni, nýja orku og líflæknisfræði.

 

1. Framleiðsla nanófilmu (almennasta forritið)

Umsóknarsviðsmyndir:

◆ Hálfleiðari/rafræn tæki: Leiðandi nanófilmur (td ITO, grafen, kolefni nanórörfilmur), einangrunarfilmur, ljósþolshúð;

◆Ný orka: Lithium-rafhlöðu rafskautfilmur (nanosilikon, litíumjárnfosfathúð), róteindaskiptahimnur eldsneytisfrumu (Nafion filmubreyting), ljósgleypni sólarfrumulaga (skammtapunktafilmur);

◆ Virk húðun: Gagnsæ -hitaeinangrandi filmur (nanoTiO₂, ZrO₂ húðun), bakteríudrepandi filmur (nanosilfur, sinkoxíðhúð), sjálf-hreinsandi filmur (nanoSiO₂ vatnsfælin húðun).

Tæknilegir kostir:

◆ Framúrskarandi filmujafnvægi: Samræmd dropastærð kemur í veg fyrir galla í húðun (eins og göt og sprungur) af völdum "dropasamsöfnunar" í hefðbundinni úða;

◆ Nákvæm og stjórnanleg þykkt: Nanóskala til míkrómetra-skala húðunarþykkt (td 10 nm-5 μm) er hægt að ná með því að stilla úðunartíðni (20-180 kHz), vökvaflæði (0,1-10 ml/mín.) og úðunartíma;

◆ Lágt-hitastig: Lítil hreyfiorka þegar dropar hafa áhrif á undirlagið gerir kleift að undirbúa við stofuhita eða miðlungs til lágt hitastig (<200℃), making it suitable for flexible substrates (such as PET, PI films) or thermosensitive materials (such as biomacromolecules, quantum dots).

Dæmigert tilvik:

◆ Gegnsætt grafenleiðandi filma: Grafendreifing er úthljóðsúðuð og úðuð á gler eða sveigjanlegt PET undirlag. Eftir þurrkun við lágt-hitastig, filma með lakþol<100 Ω/□ and a light transmittance >90% myndast, hentugur fyrir snertiskjái og sveigjanleg skjátæki;

◆Liþíum-jónarafhlöðukísil-undirstaða rafskautshúðun: Nanó-kísilagnadreifingu er úðað á koparþynnu undirlag til að mynda samræmda kísil-húð (500 nm-2 μm þykk), sem bætir stöðugleika rafhlöðunnar og eykur stöðugleika rafhlöðunnar.

2. Nanopowder Undirbúningur

Umsóknarsviðsmyndir:

◆Nanoduft úr málmi/blendi (td nanó-silfur, kopar, nikkelduft): notað í leiðandi deig, hvata og þrívíddarprentunarhráefni;

◆Oxíð nanópúður (td TiO₂, ZnO, Al₂O₃ duft): notað í ljóshvataefni, keramikhráefni og húðunaraukefni;

◆ Samsett nanópúður (td Fe₃O₄@SiO₂, skammtapunktaduft): notað í lífskynjun, flúrljómandi rannsaka og segulmagnaðir geymsluefni.

Tæknilegir kostir:

◆ Samræmd púðurkornastærð: Stýranleg dropastærð leiðir til þröngrar kornastærðar (venjulega 10-100 nm);

◆ Hár hreinleiki: Dropar bregðast við í gasfasa, forðast innleiðingu óhreininda eins og í hefðbundinni blautvinnslu;

◆ Stýranleg formgerð: Með því að stilla hvarfhitastigið, flæðihraða burðargassins og styrk forefnisins er hægt að útbúa nanópúður með mismunandi formgerð eins og kúlulaga, flögu- og stangalaga-agnir.

Dæmigert tilfelli:

◆ Undirbúningur nanó-Silfurdufts: Silfurnítratlausn er blandað saman við afoxunarefni (eins og etýlen glýkól), atomað og síðan sett inn í 300 gráðu reactor til að draga úr og mynda kúlulaga silfurduft með kornastærð 20-50 nm, notað í rafrænum LED-pökkum og rafskautum (e.