Ultragarso purškimo purškimo danga iš titano dioksido srutų

Titano dioksidas (TiO₂) yra funkcinė medžiaga, turinti didelį lūžio rodiklį, puikų cheminį stabilumą ir optines savybes. Jo srutos purškiamos plėvelės kokybė tiesiogiai lemia galutinio produkto eksploatacines savybes. Titano dioksido srutų purškimo procese ultragarsinio purškimo purškimo dangos technologija, turinti unikalų purškimo mechanizmą ir tikslias valdymo galimybes, palaipsniui pakeičia tradicinius purškimo procesus ir tampa pagrindiniu technologijos sprendimu ruošiant aukščiausios klasės funkcines plonas plėveles. Ultragarsinis antgalis, kaip pagrindinis vykdymo komponentas, tiesiogiai nustato purškimo efektą, dangos vienodumą ir medžiagų panaudojimo greitį, be to, yra labai svarbus norint užtikrinti proceso stabilumą ir produkto nuoseklumą. Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio bus skiriama išsamiai titano dioksido srutų ultragarsinio purškimo purškimo dangos techninės branduolio, atrankos logikos ir pramonės pritaikymo analizei.

Kodėl verta rinktis ultragarso technologiją titano dioksido srutų purškimui? Tradiciniai purškimo procesai (pvz., purškimas oru ir beoris purškimas aukštu-slėgiu) paprastai susiduria su problemomis, tokiomis kaip netolygus purškimo dalelių dydis, daugybė dangos skylučių defektų ir rimtų medžiagų švaistymas apdorojant titano dioksido srutą. Pagrindinis reikalavimas formuojant titano dioksido srutos plėvelę yra sudaryti tankų, vienodą plonos plėvelės sluoksnį, kad būtų užtikrintos optinės savybės (pvz., šviesos pralaidumas ir anti-atspindys) arba apsauginės savybės. Tačiau tradicinių procesų purškimo mechanizmas priklauso nuo oro srauto poveikio arba didelio -slėgio ekstruzijos, dėl kurios lengvai susidaro titano dioksido dalelių aglomeracija ir platus purškimo dalelių dydžių pasiskirstymas, dėl ko atsiranda dideli dangos storio svyravimai ir nestabilus veikimas.

Pagrindinis ultragarsinio purškimo purškimo dengimo technologijos pranašumas kyla dėl jos unikalaus purškimo principo, pagal kurį naudojama ultragarsinio antgalio aukšto -dažnio vibracija (paprastai 40 kHz-120 kHz), kad sukeltų stiprią mechaninę titano dioksido mikrometro vibraciją, o ant nanodalelių paviršiaus nesudaro tolygios suspensijos. lygiu, o ne pasikliauti oro srauto kirpimu. Šis purškimo būdas iš esmės sprendžia tradicinių procesų skausmingas vietas: Pirma, ultragarsinio purkštuko aukšto-dažnio vibracija tuo pat metu pasiekia antrinę srutų dispersiją, efektyviai suardo titano dioksido dalelių aglomeraciją ir užtikrina tolygų titano dioksido lašelių dalelių pasiskirstymą; antra, purškiami lašeliai yra ypač didelio konsistencijos dydžio, paprastai kontroliuojami 1-50 μm diapazone, o purškimo lauko pasiskirstymas yra kūgiškai simetriškas, todėl sudaromas pagrindas vienodai ir tankiai dangai susidaryti; trečia, ultragarsinio purškimo procese nereikia aukšto slėgio oro srauto pagalbos, o lašelių kinetinė energija yra švelni, išvengiant oro srauto sukeltos smūginės žalos substrato paviršiui, tuo pačiu žymiai sumažinant srutų atšokimo atliekas, todėl medžiagos panaudojimas viršija 85%, gerokai viršijantis 30–50% tradicinių procesų; ketvirta, ultragarsinis purkštukas pritaikytas bekontakčio purškimo konstrukcijai, pašalinant purkštukų užsikimšimo riziką, ypač tinka sistemoms, kuriose yra kietų dalelių, tokių kaip titano dioksido srutos, žymiai pagerinantis proceso stabilumą ir sumažinant įrangos prastovos laiką atliekant techninę priežiūrą.

Pagrindinis ultragarsinio antgalio vaidmuo purškiant titano dioksido srutas vyksta viso proceso metu, o jo konstrukcijos tikslumas tiesiogiai veikia galutinę dangos kokybę. Aukštos-kokybės ultragarsinio antgalio konstrukcija turi atitikti titano dioksido srutos charakteristikas: viena vertus, purkštuko vibracijai paviršiaus medžiaga turi būti pagaminta iš -atsparių nusidėvėjimui ir korozijai -atsparių specialių medžiagų (pvz., titano lydinio, ilgaamžio cirkonio oksido ir keramikos). titano dioksido dalelių ir išvengti purškimo efekto susilpnėjimo, kurį sukelia medžiagų nusidėvėjimas; kita vertus, antgalyje turi būti įrengtas tikslus srutų tiekimo kanalas ir srauto valdymo modulis kartu su aukšto -dažnio vibracijos parametrų reguliavimu, kad būtų galima prisitaikyti prie skirtingo klampumo (dažniausiai 1-100 cps) titano dioksido suspensijų, kad būtų pasiektas tikslus nanometrų storio reguliavimas. (dešimtys mikrometrų). Be to, kai kuriuose aukščiausios klasės ultragarsiniuose purkštukuose taip pat integruotos šildymo ir izoliacijos funkcijos, leidžiančios tiksliai reguliuoti temperatūrą, pagrįstą titano dioksido suspensijos jautrumu temperatūrai, užkertant kelią klampos pokyčiams, atsirandantiems dėl temperatūros svyravimų purškimo proceso metu, ir toliau užtikrinamas purškimo stabilumas. Praktikoje, reguliuojant ultragarso antgalio vibracijos dažnį, srutų tiekimo srautą ir santykinius judėjimo tarp purkštuko ir pagrindo parametrus, galima tiksliai kontroliuoti titano dioksido dangos poringumą, tankį ir paviršiaus šiurkštumą, atitinkantį skirtingų galutinių produktų veikimo reikalavimus.

Žvelgiant iš pramonės perspektyvos, ultragarsinio titano dioksido srutų purškimo technologija, pasižyminti puikiomis plėvelės{0}}formavimo savybėmis, buvo plačiai pritaikyta keliose pagrindinėse srityse, įskaitant fotoelektrą, architektūrinį stiklą, elektroniką ir optiką bei naują energiją. Jo taikymas yra skirtas funkcinių plonų plėvelių paruošimui, kurias galima plačiai suskirstyti į tris tipus:

Fotoelektros pramonė yra pagrindinė ultragarsinio titano dioksido srutų purškimo sritis, daugiausia naudojama gaminant anti{0}}atspindinčias fotovoltinio stiklo dangas. Fotovoltinių modulių fotoelektrinės konversijos efektyvumas yra tiesiogiai susijęs su krintančios šviesos panaudojimo greičiu. Paruošus titano dioksido antirefleksinę dangą ant fotovoltinio stiklo paviršiaus, dėl didelio titano dioksido lūžio rodiklio charakteristikų gali sumažėti šviesos atspindėjimas ir padidinti šviesos pralaidumą, taip pagerinant fotovoltinių elementų energijos gamybos efektyvumą. Ultragarsiniais purkštukais padengta titano dioksido neatspindinti{5}}danga suteikia tokių pranašumų kaip geras vienodumas, didelis šviesos pralaidumas (padidėja 3 %-5 %), didelis atsparumas dilimui ir oro sąlygoms, todėl tinkamas ilgalaikiam naudojimui sudėtingoje lauko aplinkoje. Didelis medžiagų panaudojimo lygis taip pat sumažina fotovoltinių modulių gamybos sąnaudas, o tai prisideda prie sąnaudų mažinimo ir fotovoltinės pramonės efektyvumo didinimo. Be to, ruošiant apsaugines fotovoltinių elementų užpakalinių sluoksnių dangas, apsauginis sluoksnis, suformuotas ultragarsu purškiant titano dioksido srutą, gali pagerinti pagrindinio sluoksnio atsparumą UV senėjimui ir drėgnam karščiui, prailginant fotovoltinių modulių tarnavimo laiką.

Architektūros ir automobilių stiklo pramonėje ultragarsinis titano dioksido purškimas daugiausia naudojamas savaime{0}}išsivalančių stiklo funkciniams sluoksniams paruošti. Titano dioksidas pasižymi puikiomis fotokatalizinėmis savybėmis; apšvitintas ultravioletiniais spinduliais, jis gali suskaidyti paviršiuje esančius organinius teršalus. Jo superhidrofilinės savybės leidžia lietaus vandeniui ant stiklo paviršiaus sudaryti vandens plėvelę, nuplaunančią suirusius teršalus ir pasiekiantį savaiminio-valymo efektą. Tradiciniai savaime{5}}išsivalančių stiklo dangų paruošimo būdai dažnai susiduria su tokiomis problemomis kaip nelygi danga ir prastas sukibimas. Tačiau tikslios ultragarsinio purškimo purkštukų purškimo galimybės leidžia tolygiai padengti stiklo paviršių titano dioksido srutomis, todėl susidaro danga, kuri tvirtai prilimpa prie pagrindo ir užtikrina savaiminio išsivalymo funkcijos vienodumą ir patvarumą. Šio tipo savaime{9}}išsivalantis stiklas plačiai naudojamas tokioms reikmėms kaip aukštybinių pastatų išorinis stiklas ir automobilių priekiniai stiklai, todėl žymiai sumažinamos valymo ir priežiūros išlaidos bei gerinama saugumas.

Optoelektronikos ir naujosios energetikos pramonėje ultragarsinis titano dioksido srutų purškimas naudojamas funkcinėms optinėms plėvelėms ir apsauginėms dangoms paruošti. Elektroninių ekranų srityje didelio -lūžio- indekso plėvelės, suformuotos ultragarsu apipurškus titano dioksido suspensiją, gali būti naudojamos kaip optiniai šviesinimo sluoksniai ekrano skydams, pagerinantys ekrano ryškumą ir kontrastą. Naujų energijos baterijų srityje kai kurių naujų tipų baterijų katodinių medžiagų modifikavimo metu ultragarsinis titano dioksido srutos purškimas gali sudaryti dangos sluoksnį, pagerinantį katodo medžiagos ciklo stabilumą ir saugumą. Be to, naudojant tokias programas kaip anti-atspindinčios dangos optiniams instrumentų lęšiams ir šviesos-apsauginiai sluoksniai specialioms dangoms, ultragarsinė titano dioksido srutų purškimo technologija, turinti tikslias plėvelės formavimosi valdymo galimybes, atitinka griežtus aukščiausios-galybės gaminių veikimo reikalavimus.

Apibendrinant galima pasakyti, kad pagrindinis ultragarsinio titano dioksido suspensijos purškimo technologijos pranašumas kyla dėl ultragarsinio purškimo antgalio aukšto -dažnio vibracijos purškimo mechanizmo. Tai ne tik išsprendžia daugelį tradicinių procesų problemų, bet ir leidžia tiksliai bei kontroliuojamai paruošti titano dioksido dangas. Aukštos klasės funkcinių plėvelių poreikiui fotovoltinės, elektronikos ir statybų pramonėje ir toliau didėjant, ultragarsinių purškimo purkštukų technologiniai atnaujinimai ir proceso optimizavimas dar labiau skatins titano dioksido srutų purškimo technologijos taikymą, o tai suteiks pagrindinę techninę paramą, reikalingą aukštos {4}susijusių pramonės šakų kokybės plėtrai.