Hoe kan ultrasone verneveling de efficiëntie van koolstofnanobuismateriaalafzetting verbeteren?

Hoe kan ultrasone verneveling de efficiëntie van de afzetting van koolstofnanobuisjes verbeteren?

 

Koolstofnanobuisjes (CNT's) worden veel gebruikt in nieuwe energiebatterijen, flexibele elektronica, geleidende films, sensoren en composietmaterialen vanwege hun uitstekende geleidbaarheid, hoge sterkte, hoog specifiek oppervlak en goede thermische stabiliteit.

 

Het bereiken van uniforme, stabiele en controleerbare coating en depositie is cruciaal voor de industrialisatie van koolstofnanobuisjes. Traditionele spuitmethoden resulteren vaak in materiaalverspilling, ongelijkmatige laagdikte en onstabiele deeltjesverdeling. Ultrasone vernevelingssproeitechnologie, met zijn verneveling op micron-niveau en nauwkeurige afzettingsmogelijkheden, biedt een nieuwe oplossing voor de productie van functionele coatings van koolstofnanobuisjes.

 

Principe van ultrasone verstuivingsspuittechnologie

Ultrasone verstuivingsapparatuur maakt gebruik van de energie die wordt gegenereerd door hoog{0}} ultrasone trillingen om vloeibare materialen die koolstofnanobuisjes bevatten af ​​te breken tot uniforme, fijne druppeltjes, die vervolgens via mondstukken nauwkeurig op het doelsubstraatoppervlak worden afgezet.

Vergeleken met traditioneel pneumatisch spuiten vereist ultrasoon spuiten geen hoge-drukluchtondersteuning en biedt voordelen zoals uniforme spuitdeeltjes, hoog materiaalgebruik en regelbare laagdikte, waardoor het bijzonder geschikt is voor de precisieverwerking van hoogwaardige- nanomaterialen.

II. Toepassingen bij de productie van dunne films van koolstofnanobuisjes

1. Transparante geleidende dunne films van koolstofnanobuisjes

Koolstofnanobuisjes bezitten uitstekende elektronentransporteigenschappen en kunnen worden gebruikt om transparante geleidende films te vervaardigen. Ultrasoon spuiten kan CNT-dispersies gelijkmatig op de oppervlakken van glas, flexibele substraten en halfgeleidermaterialen aanbrengen, waardoor een continu geleidend netwerk ontstaat.

Toepassingen zijn onder meer:

- Flexibele beeldschermen

- Transparante elektroden

- Slimme draagbare apparaten

- Zonnecellen

2. Composietcoatings van koolstofnanobuisjes

Koolstofnanobuisjes kunnen worden toegevoegd als versterkende materialen aan polymeer-, keramiek- en metaalcomposieten om hun elektrische geleidbaarheid, mechanische sterkte en hittebestendigheid te verbeteren.

Ultrasoon spuiten kan worden gebruikt voor de bereiding van:

- CNT/polymeercomposietcoatings

- CNT/grafeen-composietfilms

- Elektromagnetische afschermende coatings

III. Toepassingen op het gebied van nieuwe energiebatterijen

Met de ontwikkeling van lithiumbatterijen en supercondensatortechnologieën hebben koolstofnanobuisjes (CNT's) brede aandacht gekregen als geleidende additieven.

Ultrasone spuitapparatuur kan CNT-slurry gelijkmatig op het oppervlak van elektrodematerialen spuiten, waardoor:

- Geleidbaarheid van de elektrode

- Actief materiaalgebruik

Stabiliteit van de batterijcyclus

Tegelijkertijd kan ultrasoon spuiten bij de productie van brandstofcelkatalysatorlagen de dikte van de katalysatorlaag nauwkeurig regelen, waardoor de prestaties van membraanelektrodesamenstellen worden verbeterd.

IV. Voordelen van ultrasone verstuivingsspuitapparatuur

1. Zeer uniforme coating: de stabiele grootte van de micro-druppeltjes die door ultrageluid worden gegenereerd, vermindert oneffenheden in de coatingdikte en materiaalophoping.

2. Bespaart koolstofnanobuismateriaal: de nauwkeurige spuitmethode met lage- stroom vermindert effectief het verlies van dure nanomaterialen.

3. Nauwkeurige controle van de filmdikte: door de spuitsnelheid, de stroomsnelheid, het ultrasone vermogen en het aantal sprays aan te passen, kunnen CNT-films met verschillende dikte-eisen worden vervaardigd.