Quins són els efectes de la polvorització d'atomització ultrasònica de 100 kHz?

La polvorització d'atomització ultrasònica de 100 kHz és una tecnologia de recobriment de pel·lícula fina d'alta-precisió-no{1}}contacte. La seva funció bàsica és utilitzar una vibració ultrasònica d'alta -freqüència de 100 kHz per atomitzar materials líquids en gotes uniformes de mida de micres-, que després es dipositen amb precisió a la superfície del substrat objectiu per formar un recobriment amb un gruix controlable i una forta adhesió.

 

En comparació amb els mètodes de polvorització tradicionals (com la polvorització i el raspallat a pressió d'aire), ofereix avantatges significatius en el recobriment fi, la utilització del material i la compatibilitat amb els processos. Les seves funcions i aplicacions específiques són les següents:

 

1. Funció bàsica de la tecnologia

Atomització uniforme de nivell-micres

La vibració d'alta-freqüència a 100 kHz pot trencar els líquids en petites gotes d'entre 1 i 50 μm, amb una distribució de la mida de les gotes estreta i molt uniforme. Aquesta característica permet la deposició de recobriment ultra-uniforme, amb el gruix del recobriment controlat amb precisió des del nivell del nanòmetre fins al micròmetre, evitant problemes com ara "caiguda", "forats" i "acumulació de vores" habituals en la polvorització tradicional.

 

1.2El recobriment sense-contacte protegeix els substrats sensibles.

No hi ha cap impacte de flux d'aire d'alta pressió ni contacte mecànic durant el procés de polvorització, de manera que no danyarà substrats flexibles (com ara pel·lícules i teixits), components electrònics de precisió (com xips i sensors) o materials biològics fràgils (com ara portadors de cèl·lules), per la qual cosa és adequat per a escenaris amb requisits estrictes per a la superfície del substrat.

 

1.3 Alta taxa d'utilització del material, costos reduïts.

La polvorització a pressió d'aire tradicional té una taxa d'utilització del material de només el 30% al 50%, mentre que la polvorització d'atomització ultrasònica de 100 kHz pot aconseguir una taxa d'utilització del material del 80% al 95%. La deposició direccional de gotes redueix les esquitxades i els residus, la qual cosa la fa especialment adequada per recobrir materials cars com ara solucions de metalls preciosos (p. ex., pasta de plata, solució de pal·ladi) i suspensions d'alta-concentració (p. ex., purins de ceràmica).

 

1.4 Compatible amb diversos tipus de materials líquids.

Pot atomitzar diversos sistemes, com ara solucions aquoses, dissolvents orgànics, suspensions, sol-gels i líquids biològics (per exemple, solucions de proteïnes) sense necessitat de diluents addicionals, conservant les propietats originals dels materials.

 

2. Aplicacions típiques de la indústria

2.1 Indústria electrònica: preparació funcional de pel·lícules primes

S'utilitza per revestir xips de semiconductors (com capes aïllants, capes de passivació), recobriments conductors en plaques de circuits impresos flexibles (FPC) (com recobriments de nanofils de plata) i recobriments antireflectants a cèl·lules solars, millorant l'aïllament, la conductivitat o el rendiment òptic dels components electrònics.

Avantatges: la uniformitat del recobriment afecta directament l'estabilitat del rendiment dels components electrònics; L'atomització de 100 kHz pot evitar curtcircuits o fallades causades per defectes de recobriment.

 

2.2 Nova indústria energètica: recobriment d'elèctrodes de bateria

S'utilitza en la preparació d'elèctrodes per a bateries de liti i piles de combustible. Consisteix a recobrir uniformement els purins d'elèctrodes positius/negatius (com ara fosfat de ferro de liti o de grafit) sobre un substrat de paper de coure/alumini per formar una capa d'elèctrode de gruix uniforme.

Avantatges: millora la densitat d'energia de la bateria, la vida útil del cicle i l'eficiència de càrrega/descàrrega; redueix el risc d'esquerdes del recobriment de l'elèctrode.

 

2.3 Indústria biofarmacèutica: lliurament de fàrmacs de precisió i biocoatings

S'utilitzen en recobriments d'implants mèdics (com ara recobriments antibacterians per a articulacions artificials i recobriments-alliberadors de fàrmacs per a stents cardiovasculars), controlant la deposició de gotes, s'aconsegueix una càrrega precisa del fàrmac i un alliberament lent.

Els medis de cultiu cel·lular atomitzats es poden utilitzar per preparar recobriments cel·lulars a la superfície de bio-bastides per a la investigació en enginyeria de teixits.