超声波雾化喷涂机对喷涂的溶液有哪些要求?
超声波喷涂技术作为一种高效、均匀的薄膜制备方法,近年来在电子、光伏、生物医药、纳米材料等领域得到广泛应用。其核心原理是利用高频超声波振动将液体溶液雾化为微小液滴,并通过载气喷涂到基底表面形成薄膜。然而,喷涂溶液的物理化性质直接决定了涂层质量与工艺稳定性。实践中用户对涂层有不同的要求,因此所采用的液体材料及配比也各不相同。本文将从溶液物理性质方面,系统阐述超声波喷涂溶液的关键要求及调节方法。
一、物理性质要求
1. 黏度
范围:通常粘度≤30cps。
过高:黏度过大(如>100 cP)会导致雾化困难、液滴尺寸不均甚至喷嘴堵塞。
调整方法:高黏度溶液(如高分子聚合物)可通过稀释(添加溶剂)或加热降低黏度。
2. 表面张力
理想范围:20–50 mN/m(纯水约72 mN/m)。
影响:表面张力过高(如未处理的乙醇)会阻碍雾化,导致液滴聚并;过低则易过度铺展,影响涂层精度。
调节剂:添加表面活性剂(如Triton X-100、SDS)可降低表面张力。
超声波雾化喷涂机
3. 固含量与颗粒尺寸
固含量:20-30%以内,过高易导致喷嘴堵塞或涂层龟裂。
颗粒尺寸:悬浮颗粒需 <1 μm(如纳米颗粒),大颗粒(>5 μm)可能沉降或阻塞雾化片。
4. 挥发性
溶剂选择:需平衡挥发速度。快干溶剂(丙酮)适合快速成膜,但易在喷嘴处结晶;慢干溶剂(水、乙二醇)需搭配喷涂平台基底的加热装置。
二、溶液制备与处理建议
1. 预处理步骤
- 过滤:使用滤膜去除颗粒杂质;脱气:真空处理去除溶解气体,防止雾化过程中产生气泡;搅拌:磁力搅拌或超声震荡确保均匀分散。
或直接采用Funsonic超声波恒流注射泵(如下图)。通过将高频超声换能器嵌入到微型容器(注射器)中,可以有效地预分散各种纳米分子悬浮液。在溶液的输送和喷涂中可以避免沉淀和结块、涂层不均等问题。
超声波雾化喷涂机
2.参数优化方法
通过实验确定最佳喷涂参数(如频率、流量、载气压力)与溶液配比的组合。
Funsonic现提供免费打样活动,根据您的样品调试最合适的参数,欢迎客户朋友前来咨询、分析试验。
公司常备有少量的稀释剂:乙酸乙酯、正丙酯、稀释剂thinner、乙醇(酒精)、异丙醇,可供实验调配使用。