Ultraäänifrafeeniatomisointisuihkutuslaitteiden toimiva ydin perustuu ultraäänien kavitaatiovaikutukseen ja korkean - taajuuden värähtelyn periaatteeseen. Laitteet koostuvat pääasiassa ultraäänigeneraattorista, muunnikkeista, suuttimen ja ruiskutusohjausjärjestelmän sumuttamisesta.
Kun laite käynnistetään, ultraäänigeneraattori tuottaa korkean - Anturi käyttää yleensä pietsosähköistä keraamista materiaalia, jolla on ominaisuus, että korkean - taajuuden sähkösignaalin vastaanottamisen jälkeen se voi nopeasti muuttaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi, mikä tuottaa väkivaltaisia värähtelyjä jopa kymmeniä tuhansia kertoja sekunnissa tai jopa korkeammat taajuudet (20KHz - 120KHz). Tämä korkea - Kun grafeeniliuos virtaa suuttimen läpi, ultraääniaaltojen voimakkaan vaikutuksen alla syntyy lukemattomia pieniä kavitaatiokuplia. Nämä kuplat luodaan heti ja purskahdetaan nopeasti, aiheuttaen voimakkaan iskuvoiman, grafeeniliuoksen supistamalla erittäin hienoihin ja tasaisiin pisaroihin, joiden halkaisija on vain muutama mikronit (säädettävissä välillä 10 - 45 μm).
Toisin kuin perinteinen painesuihkutus, joka riippuu korkeasta - painekaasusta nesteen puhaltamiseksi pisaroihin, ultraäänien sumutuspisaran pisaroiden muodostumisprosessi on herkempi ja hallittavissa. Nämä mikronin - kokoiset grafeeniliuoksen pisarat ruiskutetaan substraattimateriaalin pinnalle stabiililla ja tasaisella tavalla tarkasti säädetyn korkean - nopeuden ilmavirran ohjauksessa. Substraatin pinnan saavuttamisen jälkeen pisarat kerrostuvat tasaisesti ja leviävät, ja liuottimen haihtuessa muodostetaan vähitellen kerros grafeenipinnoitteita, joissa on tasainen paksuus, tiheys ja kiinteä tarttuvuus. Avainparametrien, kuten ultraäänitaajuuden, tehon, liuoksen virtausnopeuden ja ruiskutusajan, tarkan ohjauksen avulla pinnoitteen paksuutta voidaan hallita tarkasti nanometrin tasolla, ja virhealuetta voidaan hallita vakaasti ± 3 nanometrillä, mikä tarjoaa luotettavan suojan sovellusskenaarioille erittäin korkealla pinnoituksen tarkkuusvaatimuksilla.
Sovelluskentät: Innovaation ja kehityksen mahdollistaminen useilla toimialoilla
Elektroninen tietokenttä
Joustavien elektronisten laitteiden valmistuksessa ultraääni grafeeniatomisointiin ruiskutuslaitteilla on avainasemassa. Suihkuttamalla grafeeniliuosta tasaisesti joustavalle polymeerisubstraatille, voidaan valmistaa läpinäkyvä johtava kalvo, jolla on suuri johtavuus ja hyvä joustavuus. Tätä kalvoa käytetään laajasti tuotteissa, kuten joustavissa näytöissä ja puettavissa elektronisissa laitteissa, mikä mahdollistaa elektronisten tuotteiden ohuuuden, joustavuuden ja korkean suorituskyvyn saavuttamisen. Esimerkiksi joustavissa OLED -näytöissä ultraääni ruiskutettuja grafeeninjohtokalvoja käytetään elektrodina. Perinteisiin metallielektrodiin verrattuna se ei voi vain parantaa näytön valon läpäisyä ja tehdä näytöstä selkeämmän, vaan myös parantaa näytön joustavuutta ja vähentää taivutuksen aiheuttamien vaurioiden riskiä. Integroidussa piirinvalmistuksessa grafeenipinnoitteita voidaan käyttää sirujen lämmön hajoamisen suorituskyvyn parantamiseksi. Suihkuttamalla tasaisesti grafeenia sirun pinnalle ja hyödyntämällä sen erinomaista lämmönjohtavuutta, sirun tuottama lämpö voidaan nopeasti hajottaa, vähentämällä sirun lämpötilaa tehokkaasti ja parantamalla sirun toimintatapaa ja käyttöikää.
Energian varastointi- ja muuntamiskenttä
Litiumparistojen kentällä grafeeniliuoksen ultraäänisumutus elektrodimateriaalien pinnalle voi rakentaa tehokkaan johtavan verkon. Tämä auttaa parantamaan merkittävästi elektrodin johtavuutta ja elektronien siirronopeutta parantaen siten litium -akun lataus- ja purkamistehokkuutta ja syklin käyttöikää. Kokeelliset tiedot osoittavat, että ultraääniruiskulla grafeenilla käsiteltyjen litiumparistoelektrodien lataus- ja purkamistehokkuus voidaan lisätä 20%- 30%, ja akunjakson käyttöikää voidaan pidentää 30%- 50%, mikä tarjoaa tärkeän teknisen tuen litium -akkuteknologian kehittämisen ja sähköautojen, energian säilytysasteiden jne. Tarpeiden tyydyttämiseksi. Aurinkokennojen kentällä grafeenipinnoitteen levittäminen aurinkosähkökennojen pintaan voi parantaa akun valon imeytymistehokkuutta ja varauksensiirtotehokkuutta parantaen siten aurinkokennojen fotoelektristä muuntamistehokkuutta. Samanaikaisesti grafeenin korkea stabiilisuus ja korroosionkestävyys voi myös parantaa aurinkokennojen käyttöikäistä ulkona ympäristöissä, vähentää ylläpitokustannuksia ja edistää aurinkoenergian tehokasta käyttöä ja laajalle levinnyttä popularisointia.
Materiaalisuojaus- ja parannuskenttä
Metallimateriaalien suojaamisen suhteen grafeenin sekoittamisen jälkeen korroosioon - kestävät pinnoitteet, ultraäänien sumutusmuokkaus metallin pinnalle voi muodostaa tiheän suojapinnoitteen. Tämä päällystys ei voi vain eristää metallia tehokkaasti kosketuksista ulkoisen syövyttäneen väliaineen kanssa, vaan hyödyntää myös grafeenin erinomaisia ominaisuuksia pinnoitteen mekaanisen lujuuden ja kulutuskestävyyden parantamiseksi ja metallimateriaalien korroosionkestävyyttä merkittävästi ankarissa ympäristöissä. Esimerkiksi meren suunnittelussa tämän grafeenin pinnoitteen käyttö metallisiin rakenteellisiin osiin, kuten aluksiin ja offshore -porausalustoihin, voi pidentää niiden käyttöikää huomattavasti ja vähentää ylläpito- ja korvauskustannuksia. Komposiittimateriaalien valmistuksessa ultraääniruiskutetulla grafeenilla voidaan tasaisesti dispergoitua matriisimateriaaliin, olla vahvistusvaiheen rooli ja parantaa tehokkaasti komposiittimateriaalien mekaanisia ominaisuuksia. Esimerkiksi ultraääniruiskutetun grafeenin lisääminen ilmailukentässä käytettyihin hiilikuitukomposiittimateriaaleihin voi parantaa materiaalin voimakkuutta ja jäykkyyttä vähentäen samalla materiaalin painoa, mikäli materiaalitakuu kevyelle suunnittelulle ja korkealle -
Lääketieteellinen kenttä
Biolääketieteellisessä kentässä ultraäänifrafeeniatomisointisuihkuvälineet ovat myös osoittaneet suurta levityspotentiaalia. Esimerkiksi lääkkeiden kantoaallon valmistuksessa lääkkeitä sisältäviä grafeeniliuosta ruiskutetaan nanohiukkasten pinnalle ultraäänien sumuutumisen kautta lääkeainekannäjien valmistamiseksi, joilla on spesifiset toiminnot. Tämä kantaja voi saavuttaa tarkan synnytyksen ja lääkkeiden jatkuvan vapautumisen, parantaa lääkkeiden terapeuttista vaikutusta ja vähentää lääkkeiden sivuvaikutuksia normaaleihin kudoksiin. Biosensorien suhteen suihkuttamalla anturin pinnalla oleva grafeenipinnoite, anturin herkkyyttä ja selektiivisyyttä voidaan parantaa, ja biologisten molekyylien nopeaa ja tarkkaa havaitsemista voidaan saavuttaa, mikä tarjoaa tehokkaan työkalun sairauksien diagnosointiin ja biolääketieteelliseen tutkimukseen.