Com pot l'atomització ultrasònica millorar l'eficiència dels dipòsits de materials de nanotubs de carboni

Com pot l'atomització ultrasònica millorar l'eficiència de la deposició de materials de nanotubs de carboni?

 

Els nanotubs de carboni (CNT) s'utilitzen àmpliament en bateries d'energia nova, electrònica flexible, pel·lícules conductores, sensors i materials compostos a causa de la seva excel·lent conductivitat, alta resistència, gran superfície específica i bona estabilitat tèrmica.

 

Aconseguir un recobriment i una deposició uniformes, estables i controlables és crucial per a la industrialització dels nanotubs de carboni. Els mètodes tradicionals de polvorització sovint produeixen residus de material, gruix de recobriment desigual i distribució de partícules inestable. La tecnologia de polvorització d'atomització per ultrasons, amb les seves capacitats d'atomització a nivell de micres-i de deposició precisa, ofereix una nova solució per a la fabricació de recobriments funcionals de nanotubs de carboni.

 

Principi de la tecnologia de polvorització per atomització ultrasònica

L'equip de polvorització d'atomització ultrasònica utilitza l'energia generada per la vibració ultrasònica d'alta -freqüència per trencar els materials líquids que contenen nanotubs de carboni en gotes fines i uniformes, que després es dipositen amb precisió a la superfície del substrat objectiu a través de broquets.

En comparació amb la polvorització pneumàtica tradicional, la polvorització ultrasònica no requereix assistència d'aire a alta -pressió i ofereix avantatges com ara partícules de polvorització uniformes, una gran utilització del material i un gruix de recobriment controlable, la qual cosa la fa especialment adequada per al processament de precisió de nanomaterials d'alt valor-.

II. Aplicacions en la fabricació de pel·lícules primes de nanotubs de carboni

1. Pel·lícules primes de nanotubs de carboni conductors transparents

Els nanotubs de carboni tenen excel·lents propietats de transport d'electrons i es poden utilitzar per fabricar pel·lícules conductores transparents. La polvorització ultrasònica pot recobrir uniformement les dispersions de CNT a les superfícies de vidre, substrats flexibles i materials semiconductors, formant una xarxa conductora contínua.

Les aplicacions inclouen:

- Pantalles flexibles

- Elèctrodes transparents

- Dispositius portàtils intel·ligents

- Cèl·lules solars

2. Recobriments compostos de nanotubs de carboni

Els nanotubs de carboni es poden afegir com a materials de reforç als compostos de polímer, ceràmica i metall per millorar la seva conductivitat elèctrica, resistència mecànica i resistència a la calor.

La polvorització ultrasònica es pot utilitzar per preparar:

- Recobriments compostos de CNT/polímer

- Pel·lícules compostes CNT/grafè

- Recobriments de blindatge electromagnètic

III. Aplicacions en el camp de les bateries de les noves energies

Amb el desenvolupament de les tecnologies de bateries de liti i supercondensadors, els nanotubs de carboni (CNT) han rebut una atenció generalitzada com a additius conductors.

L'equip de polvorització d'ultrasons pot polvoritzar uniformement el purí de CNT a la superfície dels materials dels elèctrodes, millorant:

- Conductivitat de l'elèctrode

- Ús actiu del material

Estabilitat del cicle de la bateria

Simultàniament, en la fabricació de capes de catalitzador de piles de combustible, la polvorització ultrasònica pot controlar amb precisió el gruix de la capa de catalitzador, millorant el rendiment dels conjunts d'elèctrodes de membrana.

IV. Avantatges dels equips de polvorització d'atomització per ultrasons

1. Recobriment molt uniforme: la mida estable de les micro-gotes generades per ultrasò redueix la desigualtat del gruix del recobriment i l'acumulació de material.

2. Estalvia material de nanotubs de carboni: el mètode de polvorització precís i de baix flux-redueix eficaçment la pèrdua de nanomaterials cars.

3. Control precís del gruix de la pel·lícula: ajustant la velocitat de polvorització, el cabal, la potència ultrasònica i el nombre d'aerosols, es poden fabricar pel·lícules CNT amb diferents requisits de gruix.