Die werk kern van ultrasoniese grafeen -atomisasie -spuitapparatuur is gebaseer op die kavitasie -effek van ultrasoniese golwe en die beginsel van hoë - frekwensie vibrasie. Die toerusting bestaan hoofsaaklik uit ultrasoniese kragopwekker, omskakelaar, die spuitkop en die spuitstelsel.
As die toerusting begin word, genereer die ultrasoniese kragopwekker 'n hoë - frekwensie -elektriese sein wat na die omskakelaar oorgedra word. Die omskakelaar gebruik gewoonlik piëzo -elektriese keramiekmateriaal, wat die kenmerk het dat dit na die ontvangs van die hoë - frekwensie -elektriese sein, dit vinnig elektriese energie in meganiese energie kan omskep, wat gewelddadige vibrasies van tot tienduisende kere per sekonde of selfs hoër frekwensies kan opwek (20kHz - 120kHz). Hierdie hoë - frekwensie vibrasie word na die verstuikende spuitstuk oorgedra. As die grafeenoplossing deur die spuitstuk vloei, onder die kragtige effek van ultrasoniese golwe, word ontelbare klein kavitasieborrels binne die oplossing gegenereer. Hierdie borrels word onmiddellik gegenereer en vinnig gebars, wat 'n sterk impakskrag opwek, wat die grafeenoplossing in 'n buitengewone fyn en eenvormige druppels verstuik met 'n deursnee van slegs 'n paar mikron (verstelbaar tussen 10 - 45μm).
In teenstelling met tradisionele drukbespuiting, wat staatmaak op hoë - drukgas om vloeistof in druppels te blaas, is die druppelvormingsproses van ultrasoniese atomisasiebespuiting meer delikaat en beheerbaar. Hierdie mikron -grootte grafeenoplossingsdruppels word op 'n stabiele en eenvormige manier op die oppervlak van die substraatmateriaal gespuit onder die leiding van 'n presies aangepaste hoë -snelheid lugvloei. Nadat die oppervlak van die substraat bereik is, word die druppels eweredig neergesit en versprei, en namate die oplosmiddel verdamp, word 'n laag grafeenbedekking met eenvormige dikte, digtheid en ferm hegting geleidelik gevorm. Deur die presiese beheer van sleutelparameters soos ultrasoniese frekwensie, krag, oplossingsvloeitempo en bespuitingstyd, kan die deklaagdikte presies op die nanometervlak beheer word, en die foutreeks kan stabiel beheer word op ± 3 nanometers, wat betroubare beskerming bied vir toepassingscenario's met buitengewone hoë deklaag van die akkuraatheid.
Toepassingsvelde: Aktiveer innovasie en ontwikkeling in verskeie nywerhede
Elektroniese inligtingsveld
In die vervaardiging van buigsame elektroniese toestelle speel ultrasoniese grafeen -atomisasie -spuit toerusting 'n sleutelrol. Deur die grafeenoplossing eweredig op 'n buigsame polimeer -substraat te spuit, kan 'n deursigtige geleidende film met hoë geleidingsvermoë en goeie buigsaamheid voorberei word. Hierdie film word wyd gebruik in produkte soos buigsame skerms en drabare elektroniese toestelle, wat dit moontlik maak om dunheid, buigsaamheid en hoë werkverrigting van elektroniese produkte te bewerkstellig. By buigsame OLED -skerms word ultrasonies gespuit grafeengeleidende films byvoorbeeld as elektrodes gebruik. In vergelyking met tradisionele metaalelektrodes, kan dit nie net die ligoordrag van die skerm verbeter en die skerm duideliker maak nie, maar ook die buigsaamheid van die skerm verhoog en die risiko van skade wat deur buiging veroorsaak word, verminder. In 'n geïntegreerde kringvervaardiging kan grafeenbedekkings gebruik word om die hitteverspreiding van skyfies te verbeter. Deur grafeen eweredig op die oppervlak van die chip te spuit en die uitstekende termiese geleidingsvermoë te gebruik, kan die hitte wat deur die chip gegenereer word, vinnig versprei word, wat die chiptemperatuur effektief verminder en die werkstabiliteit en die lewe van die chip verbeter.
Energieberging en omskakelingsveld
Op die gebied van litiumbatterye kan ultrasoniese bespuiting van grafeenoplossing op die oppervlak van elektrodemateriaal 'n doeltreffende geleidende netwerk bou. Dit help om die geleidingsvermoë en elektronoordragtempo van die elektrode aansienlik te verbeter, en sodoende die laad- en ontladingsdoeltreffendheid en die siklus van die litiumbattery te verbeter. Eksperimentele gegewens toon dat die laad- en ontladingsdoeltreffendheid van litiumbattery -elektrodes wat met ultrasoniese spuitgrafeen behandel is, met 20%- 30%verhoog kan word, en die lewensduur van die battery -siklus kan met 30%- 50%verleng word, wat belangrike tegniese ondersteuning bied vir die bevordering van die ontwikkeling van die batterystegnologie en die behoeftes van elektriese voertuie, energie -opbergkragstasies, ens. In die veld van sonkragselle kan die toediening van grafeenbedekking op die oppervlak van fotovoltaïese selle die battery se ligabsorpsiedoeltreffendheid verbeter en doeltreffendheid van die ladingoordrag verbeter en sodoende die foto -elektriese omskakelingsdoeltreffendheid van sonkragselle verbeter. Terselfdertyd kan die hoë stabiliteits- en korrosieweerstand van grafeen ook die lewensduur van sonkragselle in buitelugomgewings verbeter, die onderhoudskoste verminder en die doeltreffende gebruik en wydverspreide popularisering van sonenergie bevorder.
Materiaalbeskermings- en verbeteringsveld
Wat die beskerming van metaalmateriaal betref, kan ultrasoniese atomisasie op die metaaloppervlak 'n digte beskermende deklaag vorm na die vermenging van grafeen met korrosie - weerstandige bedekkings. Hierdie deklaag kan die metaal nie net effektief van die kontak met die eksterne korrosiewe medium isoleer nie, maar gebruik ook die uitstekende eienskappe van grafeen om die meganiese sterkte en slytweerstand van die deklaag te verbeter, en die korrosiebestandheid van metaalmateriaal in harde omgewings aansienlik te verbeter. Byvoorbeeld, in mariene ingenieurswese kan die gebruik van hierdie grafeenbedekking vir metaalstruktuuronderdele soos skepe en buitelandse boorplatforms hul lewensduur baie verleng en die onderhouds- en vervangingskoste verminder. By die voorbereiding van saamgestelde materiale kan ultrasoniese bespuitende grafeen eweredig in die matriksmateriaal versprei word, die rol van die versterkingsfase speel en die meganiese eienskappe van saamgestelde materiale effektief verbeter. Byvoorbeeld, die toevoeging van ultrasonies gespuit grafeen by koolstofvesel -saamgestelde materiale wat in die lugvaartveld gebruik word, kan die sterkte en styfheid van die materiaal verbeter, terwyl die gewig van die materiaal verminder word, wat die materiële waarborg vir die liggewig -ontwerp en 'n hoë werkvlug van lug- en ruimtevaartuie bied.
Biomediese veld
In die biomediese veld het ultrasoniese grafeen -atomisasie -spuit toerusting ook 'n groot toepassingspotensiaal getoon. By die bereiding van geneesmiddeldraers word 'n grafeenoplossing wat medisyne bevat, op die oppervlak van nanodeeltjies gespuit deur ultrasoniese atomisering om medisyne -draers met spesifieke funksies voor te berei. Hierdie draer kan presiese aflewering en volgehoue vrystelling van medisyne bewerkstellig, die terapeutiese effek van medisyne verbeter en die newe -effekte van medisyne op normale weefsels verminder. Wat biosensors betref, kan die sensitiwiteit en selektiwiteit van die sensor verbeter word deur grafeenbedekking op die sensoroppervlak te spuit, en kan vinnige en akkurate opsporing van biologiese molekules bereik word, wat 'n kragtige instrument bied vir diagnose en biomediese navorsing.