การทำให้เป็นอะตอมด้วยอัลตราโซนิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการสะสมของวัสดุท่อนาโนคาร์บอนได้อย่างไร

การทำให้เป็นอะตอมด้วยอัลตราโซนิกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของการสะสมวัสดุท่อนาโนคาร์บอนได้อย่างไร?

 

ท่อนาโนคาร์บอน (CNT) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่พลังงานใหม่ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่น ฟิล์มนำไฟฟ้า เซ็นเซอร์ และวัสดุคอมโพสิต เนื่องจากมีการนำไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงสูง พื้นที่ผิวจำเพาะสูง และมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี

 

การบรรลุการเคลือบและการสะสมตัวที่สม่ำเสมอ เสถียร และควบคุมได้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมท่อนาโนคาร์บอน วิธีการพ่นแบบดั้งเดิมมักส่งผลให้เกิดการสูญเสียวัสดุ ความหนาของชั้นเคลือบไม่สม่ำเสมอ และการกระจายตัวของอนุภาคไม่เสถียร เทคโนโลยีการพ่นละอองด้วยอัลตราโซนิก พร้อมด้วยการทำให้เป็นละอองในระดับไมครอน-และความสามารถในการสะสมที่แม่นยำ นำเสนอโซลูชั่นใหม่สำหรับการผลิตการเคลือบท่อนาโนคาร์บอนเชิงฟังก์ชัน

 

หลักการของเทคโนโลยีการพ่นละอองด้วยอัลตราโซนิก

อุปกรณ์พ่นละอองด้วยอัลตราโซนิกใช้พลังงานที่สร้างขึ้นโดยการสั่นสะเทือนอัลตราโซนิกความถี่สูง-เพื่อสลายวัสดุของเหลวที่มีท่อนาโนคาร์บอนให้เป็นหยดละเอียดและสม่ำเสมอ ซึ่งจากนั้นจะสะสมลงบนพื้นผิวเป้าหมายอย่างแม่นยำผ่านหัวฉีด

เมื่อเปรียบเทียบกับการพ่นด้วยลมแบบดั้งเดิม การพ่นด้วยอัลตราโซนิกไม่ต้องการ-ความช่วยเหลือด้วยอากาศแรงดันสูง และมีข้อดีต่างๆ เช่น อนุภาคสเปรย์ที่สม่ำเสมอ การใช้วัสดุที่สูง และความหนาของการเคลือบที่ควบคุมได้ ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลที่แม่นยำของวัสดุนาโนที่มีมูลค่าสูง-

ครั้งที่สอง การใช้งานในการผลิตฟิล์มบางของท่อนาโนคาร์บอน

1. ฟิล์มบางของท่อนาโนคาร์บอนนำไฟฟ้าที่โปร่งใส

ท่อนาโนคาร์บอนมีคุณสมบัติในการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอนที่ดีเยี่ยม และสามารถใช้ในการผลิตฟิล์มนำไฟฟ้าที่โปร่งใสได้ การฉีดพ่นด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถเคลือบการกระจายตัวของ CNT บนพื้นผิวแก้ว พื้นผิวที่ยืดหยุ่น และวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้เกิดเครือข่ายนำไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง

การใช้งานได้แก่:

- จอแสดงผลที่ยืดหยุ่น

- อิเล็กโทรดโปร่งใส

- อุปกรณ์สวมใส่อัจฉริยะ

- เซลล์แสงอาทิตย์

2. การเคลือบคอมโพสิตท่อนาโนคาร์บอน

ท่อนาโนคาร์บอนสามารถเติมเป็นวัสดุเสริมแรงให้กับพอลิเมอร์ เซรามิก และคอมโพสิตโลหะ เพื่อปรับปรุงการนำไฟฟ้า ความแข็งแรงทางกล และความต้านทานความร้อน

สามารถใช้การฉีดพ่นด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเพื่อเตรียม:

- การเคลือบ CNT/โพลีเมอร์คอมโพสิต

- ฟิล์มคอมโพสิต CNT/กราฟีน

- สารเคลือบป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า

ที่สาม การใช้งานในสาขาแบตเตอรี่พลังงานใหม่

ด้วยการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมและเทคโนโลยีซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ ท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางว่าเป็นสารเติมแต่งที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

อุปกรณ์ฉีดพ่นด้วยอัลตราโซนิกสามารถพ่นสารละลาย CNT ลงบนพื้นผิวของวัสดุอิเล็กโทรดได้สม่ำเสมอ ปรับปรุง:

- การนำไฟฟ้าของอิเล็กโทรด

- การใช้วัสดุที่ใช้งานอยู่

ความเสถียรของวงจรแบตเตอรี่

ในขณะเดียวกัน ในการผลิตชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาเซลล์เชื้อเพลิง การฉีดพ่นด้วยอัลตราโซนิกสามารถควบคุมความหนาของชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาได้อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของชุดประกอบอิเล็กโทรดแบบเมมเบรน

IV. ข้อดีของอุปกรณ์พ่นละอองอัลตราโซนิก

1. การเคลือบผิวที่มีความสม่ำเสมอสูง: ขนาดหยดขนาดเล็ก-ที่เสถียรซึ่งเกิดจากอัลตราซาวนด์จะช่วยลดความหนาของชั้นเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอและการสะสมตัวของวัสดุ

2. ประหยัดวัสดุท่อนาโนคาร์บอน: วิธีการพ่นที่แม่นยำ-ไหลต่ำและแม่นยำช่วยลดการสูญเสียวัสดุนาโนราคาแพงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3. การควบคุมความหนาของฟิล์มที่แม่นยำ: ด้วยการปรับความเร็วการพ่น อัตราการไหล พลังงานล้ำเสียง และจำนวนสเปรย์ ทำให้สามารถผลิตฟิล์ม CNT ที่มีความต้องการความหนาที่แตกต่างกันได้