Ako môže ultrazvuková atomizácia zlepšiť účinnosť ukladania materiálov z uhlíkových nanorúrok

Ako môže ultrazvuková atomizácia zlepšiť účinnosť ukladania materiálu z uhlíkových nanorúrok?

 

Uhlíkové nanorúrky (CNT) sú široko používané v nových energetických batériách, flexibilnej elektronike, vodivých filmoch, senzoroch a kompozitných materiáloch vďaka ich vynikajúcej vodivosti, vysokej pevnosti, vysokému špecifickému povrchu a dobrej tepelnej stabilite.

 

Dosiahnutie rovnomerného, ​​stabilného a kontrolovateľného povlaku a ukladania je rozhodujúce pre industrializáciu uhlíkových nanorúrok. Tradičné metódy striekania často vedú k plytvaniu materiálom, nerovnomernej hrúbke povlaku a nestabilnej distribúcii častíc. Ultrazvuková rozprašovacia technológia s atomizáciou na mikrónovej-úrovni a schopnosťami presného nanášania ponúka nové riešenie na výrobu funkčných povlakov uhlíkových nanorúrok.

 

Princíp technológie ultrazvukového rozprašovania

Ultrazvukové rozprašovacie rozprašovacie zariadenie využíva energiu generovanú vysoko{0}}frekvenčnými ultrazvukovými vibráciami na rozbitie tekutých materiálov obsahujúcich uhlíkové nanorúrky na rovnomerné jemné kvapôčky, ktoré sa potom presne ukladajú na cieľový povrch substrátu pomocou trysiek.

V porovnaní s tradičným pneumatickým striekaním si ultrazvukové striekanie nevyžaduje vysokotlakový{0}}vzduch a ponúka výhody, ako sú rovnomerné striekané častice, vysoké využitie materiálu a regulovateľná hrúbka povlaku, vďaka čomu je obzvlášť vhodné na presné spracovanie vysoko-hodnotných nanomateriálov.

II. Aplikácie pri výrobe tenkých vrstiev uhlíkových nanotrubíc

1. Priehľadné tenké vrstvy z vodivých uhlíkových nanotrubíc

Uhlíkové nanorúrky majú vynikajúce vlastnosti prenosu elektrónov a možno ich použiť na výrobu priehľadných vodivých filmov. Ultrazvukové striekanie môže rovnomerne potiahnuť disperzie CNT na povrchy skla, flexibilné substráty a polovodičové materiály, čím sa vytvorí súvislá vodivá sieť.

Aplikácie zahŕňajú:

- Flexibilné displeje

- Priehľadné elektródy

- Inteligentné nositeľné zariadenia

- Solárne články

2. Kompozitné povlaky z uhlíkových nanotrubíc

Uhlíkové nanorúrky môžu byť pridané ako výstužné materiály do polymérnych, keramických a kovových kompozitov, aby sa zlepšila ich elektrická vodivosť, mechanická pevnosť a tepelná odolnosť.

Ultrazvukové striekanie možno použiť na prípravu:

- CNT/polymérové ​​kompozitné povlaky

- CNT/grafénové kompozitné filmy

- Elektromagnetické tieniace povlaky

III. Aplikácie v oblasti nových energetických batérií

S vývojom technológií lítiových batérií a superkondenzátorov získali uhlíkové nanorúrky (CNT) širokú pozornosť ako vodivé prísady.

Ultrazvukové striekacie zariadenie môže rovnomerne rozprašovať suspenziu CNT na povrch elektródových materiálov, čím sa zlepšuje:

- Vodivosť elektród

- Aktívne využitie materiálu

Stabilita cyklu batérie

Súčasne pri výrobe vrstiev katalyzátora palivových článkov môže ultrazvukové striekanie presne kontrolovať hrúbku vrstvy katalyzátora, čím sa zlepšuje výkon zostáv membránových elektród.

IV. Výhody zariadenia na ultrazvukové rozprašovanie

1. Vysoko rovnomerný povlak: Stabilná veľkosť mikro-kvapôčok generovaných ultrazvukom znižuje nerovnomernosť hrúbky povlaku a hromadenie materiálu.

2. Šetrí materiál uhlíkových nanotrubíc: Metóda presného rozprašovania s nízkym-prietokom účinne znižuje straty drahých nanomateriálov.

3. Presná kontrola hrúbky filmu: Úpravou rýchlosti striekania, prietoku, výkonu ultrazvuku a počtu striekaní je možné vyrábať filmy CNT s rôznymi požiadavkami na hrúbku.