Használható-e az Ultrasonioc fúvóka nanocsöves permetezéshez?

A szén nanocsövek (CNT) egy tipikus egydimenziós nanoanyag, és évek óta az anyagtudomány egyik kutatási gócpontja. A szén nanocsövek a kristályos szén izotóp izomerjei. Szerkezetileg méhsejt alakú, egydimenziós üreges nanocsövekről van szó, amelyekben a CC atomok sp2 hibridizációval kovalens kötéseket alkotnak. A szén nanocsövek falainak száma szerint egyfalú szén nanocsövekre (SWCNT) és többfalú szén nanocsövekre (MWCNT) oszthatók. A szén nanocsövek szerkezeti jellemzői szerint három típusra oszthatók: fotelre, cikkcakkosra és spirálisra. A spirális szén nanocsöveknek van kiralitása, míg a cikkcakkos és a fotelszén nanocsöveknek nincs kiralitásuk.

teljesítménybeli előnyei : A szén nanocsövek

1. Legnagyobb fajlagos szilárdság: A szén nanocsövekben lévő szénatomokat összekötő kovalens kötés a természet legstabilabb kémiai kötése. A szén nanocsövek rendkívül nagy szakítószilárdsággal és rugalmassági modulussal rendelkeznek. Ugyanakkor a szén nanocsövek sűrűsége csak 1/6-a az acélénak, így jelenleg a legnagyobb fajlagos szilárdságú anyag az előállítható.

2. Erős rugalmasság: A szén nanocsövek erősek, de nem törékenyek. A szén nanocsövek hajlításakor vagy axiális nyomás kifejtésekor még akkor is, ha a külső erő meghaladja az Euler szilárdsági határt vagy hajlítószilárdságot, a szén nanocsövek nem törnek el, hanem először nagy szögben meghajlanak. A külső erő felszabadulásakor a szén nanocsövek visszatérnek eredeti állapotukba.

3. Jó vezetőképesség: A szén nanocsövek szerkezete megegyezik a grafit lemezes szerkezetével, és jó vezetőképességgel rendelkezik. A szén nanocsövek ellenállása független hosszuktól és átmérőjüktől. Amikor az elektronok áthaladnak a szén nanocsöveken, nem termelnek hőt a szén nanocsövek felmelegítéséhez. Az elektronok átvitele a szén nanocsövekben olyan, mint a fényjelek átvitele az optikai kábelekben, minimális energiaveszteséggel, így kiváló akkumulátorvezetők.

4. Jó hidrogéntárolási teljesítmény: a szén nanocsövek nagy fajlagos felülettel rendelkeznek, és kezelés után kiváló hidrogéntároló kapacitással rendelkeznek.

5. Kiváló lítium beillesztési tulajdonságok: a szén nanocsövek üreges csőürege, a csövek közötti hézagok, a csőfal rétegei közötti hézagok és a csőszerkezet különböző hibái bőséges tárolóteret és szállítási csatornákat biztosítanak a lítiumionok számára.

6. Kémiai stabilitás: a szén nanocsövek kémiailag stabilak, sav- és lúgállóak. Szén nanocsövek hozzáadása a polimer kompozitokhoz javíthatja magának az anyagnak a savval és oxidációval szembeni ellenállását.

Az ultrahangos nanocső permetezés egy olyan fejlett bevonási technológia, amely ultrahangos technológiát használ a nanocső anyagok (például szén nanocsövek vagy más nanocső szerkezetek) egyenletes eloszlatására és permetezésére a hordozó felületére. A lényeg az ultrahang diszpergáló képességének és a permetezés pontos szabályozásának kombinálásában rejlik a nanoanyagok hatékony és egyenletes lerakódása érdekében.

Az ultrahangos permetezőrendszerek különösen alkalmasak nanoszuszpenziók, például CNT, nanoszálak, perovszkitek, grafén stb. permetezésére. A permetezőfejben rejlő ultrahangos rezgésnek köszönhetően az energia széttöri a szuszpenzióban lévő agglomerált részecskéket, és a folyadék folyamatos mechanikai rezgésnek van kitéve a bevonási folyamat során anélkül, hogy az anyag károsodna. Ez különösen előnyös olyan esetekben, amikor a funkcionális nanorészecskék egyenletes diszperziójára van szükség.

Az ultrahangos permetezőrendszereket egyenletes vastagságú bevonatok szórására használják bármilyen szélességű felületekre. Az ultrahangos permetezési technológiát különösen alkalmassá teszi számos precíziós nanotechnológiai permetezési alkalmazásra, mivel ezek a nagyon vékony és rendkívül egyenletes bevonatok még nagyon széles szélességben is előállíthatók.

1. Technikai elv

Ultrahangos diszperzió:

A kavitációs hatás a nagyfrekvenciás ultrahangos folyadékban jön létre. A pillanatnyi nagynyomású és mikrosugár hatékonyan képes megtörni a nanocsövek agglomerációját, így azok egyenletesen eloszlanak az oldószerben, elkerülve a hagyományos mechanikus keverés okozta károsodást vagy reagglomerációt.

Permetezési folyamat:

A diszpergált nanocső szuszpenziót egy fúvókán keresztül porlasztják, és sűrített gázzal vagy elektrosztatikus segítséggel a szubsztrátum felületére permetezik. Az ultrahangos vibráció optimalizálhatja a porlasztási hatást, finomabb cseppeket képezhet, és javíthatja a bevonat egyenletességét.

2. Főbb előnyök

Egyenletesség: Az ultrahanghullámok biztosítják, hogy a nanocsövek monodiszperzek legyenek, elkerülve a részecskék agglomerációját vagy a bevonat repedéseit.

Alacsony hőmérsékletű eljárás: Alkalmas hőérzékeny aljzatokhoz (mint pl. műanyagok, rugalmas elektronikai eszközök).

Magas tapadás: A nanocsövek szorosan kötődnek az aljzathoz, így alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, amelyek elektromosságot, hőt vezetnek vagy javítják az interfész tulajdonságait.

Szabályozható vastagság: Az ultrahangos paraméterek, a szórási sebesség és koncentráció beállításával nanométertől mikrométerig precíz bevonat érhető el.

3. Alkalmazási területek

Elektronikus eszközök:

Átlátszó vezető fólia (az ITO-t helyettesíti, érintőképernyőkben és flexibilis kijelzőkben használják).

Érzékelőelektródák (nagyon érzékeny gáz/bioszenzorok).

Energia: Lítium akkumulátor elektróda bevonat (javítja a vezetőképességet és a ciklus élettartamát).

Üzemanyagcellás katalizátor rétegek.

Repülőtér: kompozit felületnövelés (a szén nanocsövek javítják a szénszálas kompozitok ütésállóságát).

Biomedicina: Antibakteriális bevonatok vagy neurális interfész elektródák (kihasználva a nanocsövek biokompatibilitását).

Az ultrahangos permetezési technológia alkalmazása az orvosi iparban nemcsak az orvostechnikai eszközök gyártási színvonalát javítja, hanem biztonságosabb és hatékonyabb orvosi megoldásokat is hoz a betegek számára. Az orvosi gyártó vállalatoknak aktívan fel kell ölelniük a technológiai innovációt, erősíteniük kell a technológiai kutatást és fejlesztést, valamint a személyzet képzését, áttörésként kell kezelniük az ultrahangos permetezési technológiát, elő kell segíteniük az orvosi gyártás fejlesztését a precízió és az intelligencia irányába, és nagyobb mértékben kell hozzájárulniuk az emberi egészség megőrzéséhez. A technológia folyamatos fejlődésével az ultrahangos permetezési technológia fontosabb szerepet fog játszani az orvosi gyártás területén, és magasabb szintre emeli az orvosi ipart.

RPS-SONIC Ultrahangos permetező berendezés videók: