Phân tích ứng dụng của thiết bị phun phun siêu âm

Ưu điểm cốt lõi của thiết bị phun nguyên tử hóa siêu âm bắt nguồn từ nguyên lý làm việc của nó, khác với phương pháp phun truyền thống. Thay vì luồng khí-áp suất cao hoặc hệ thống sưởi-nhiệt độ cao, nó sử dụng bộ chuyển đổi gốm áp điện để chuyển đổi năng lượng điện thành các dao động cơ học tần số cao-20kHz-200kHz. Điều này làm cho nguyên liệu thô ở dạng lỏng bị xé thành các giọt đồng nhất ở đầu vòi phun, tạo thành một “sương mù” mềm lắng đọng theo hướng trên bề mặt nền. Phương pháp nguyên tử hóa vật lý này giải quyết cơ bản các điểm yếu của phương pháp phun truyền thống, chẳng hạn như lớp phủ không đồng đều, lãng phí vật liệu, tắc vòi phun và ô nhiễm tiếng ồn. Độ đồng đều lớp phủ của nó có thể được cải thiện trong phạm vi ± 2μm và tỷ lệ sử dụng vật liệu của nó gấp hơn bốn lần so với phun hai chất lỏng truyền thống. Đồng thời, nó có thể giảm 90% lượng khí thải hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), đáp ứng hoàn hảo nhu cầu kép của sản xuất xanh công nghiệp hiện đại và sản xuất chính xác.

Giá trị ứng dụng của thiết bị phun nguyên tử siêu âm nằm ở khả năng thích ứng chính xác với nhu cầu cốt lõi của các ngành công nghiệp khác nhau. Cho dù đó là cải thiện hiệu suất trong lĩnh vực năng lượng mới hay các tiêu chuẩn nghiêm ngặt trong lĩnh vực dược phẩm sinh học, nó có thể cung cấp các giải pháp tùy chỉnh với các thông số quy trình linh hoạt và có thể điều chỉnh cũng như hiệu suất ổn định và đáng tin cậy.

1.Ngành năng lượng mới: Tạo điều kiện nâng cấp hiệu quả năng lượng xanh

Trong sản xuất pin nhiên liệu hydro, thiết bị phun siêu âm có nhiệm vụ phủ các thành phần cốt lõi như lớp xúc tác, lớp khuếch tán khí và màng trao đổi proton (PEM). Nó có thể lắng đọng đồng đều huyền phù chứa mực đen cacbon, chất kết dính PTFE và các kim loại quý như bạch kim lên bề mặt nền, ngăn chặn hiệu quả sự kết tụ chất xúc tác, kiểm soát chính xác lượng bạch kim ở mức thấp tới 0,05 mg/cm2 và đảm bảo lớp phủ dày đặc, đồng đều với độ xốp hợp lý. Điều này cải thiện đáng kể hoạt động điện hóa và mật độ năng lượng của pin, kéo dài tuổi thọ pin lên hơn 20.000 giờ, đạt đến trình độ tiên tiến quốc tế. So với các phương pháp phủ truyền thống, công nghệ này không chỉ giảm lãng phí chất xúc tác kim loại quý mà còn thích ứng với nhu cầu sản xuất của nhiều loại pin nhiên liệu khác nhau, chẳng hạn như máy điện phân PEM và DMFC (pin nhiên liệu metanol trực tiếp), cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho sự phát triển-quy mô lớn của ngành năng lượng hydro.

Trong ngành quang điện, thiết bị phun siêu âm cung cấp giải pháp hiệu quả để sản xuất pin mặt trời-màng mỏng và pin mặt trời perovskite. Nó có thể lắng đọng chính xác các lớp chống phản xạ, lớp phủ TCO, lớp đệm và lớp hoạt động mà không cần ủ nhiệt độ-cao, tránh các khuyết tật mạng tinh thể. Điều này giúp cải thiện hiệu suất chuyển đổi quang điện của pin (lên tới 20,1% đối với các dòng pin tối ưu) trong khi giảm chi phí sản xuất-chi phí thiết bị của pin chỉ bằng một phần nhỏ so với CVD và thiết bị phún xạ, giảm hiệu quả chi phí sản xuất trên mỗi-watt của pin mặt trời màng mỏng-và hỗ trợ sản xuất{8}}quy mô lớn. Hơn nữa, trong lớp phủ bạc của tế bào quang điện silicon, thiết bị này có thể kiểm soát sự dao động độ dày lớp phủ bạc trong phạm vi ± 0,5μm, giúp các công ty tiết kiệm hơn 500.000 nhân dân tệ chi phí dán bạc hàng năm cho mỗi dây chuyền sản xuất và cải thiện hiệu suất chuyển đổi tế bào lên 0,3%.

Trong sản xuất pin lithium, thiết bị phun siêu âm có thể thay thế quy trình phủ lưỡi truyền thống để phủ vật liệu điện cực dương (như NCM811), vật liệu điện cực âm và thiết bị phân tách. Phương pháp phun-không tiếp xúc của nó làm giảm ứng suất cơ học, ngăn ngừa nứt điện cực, đảm bảo độ xốp điện cực đồng nhất, cải thiện hiệu suất sạc-nhanh thêm 15% và giảm lãng phí vật liệu, góp phần nâng cấp pin lithium theo hướng mật độ năng lượng cao hơn và vòng đời dài hơn.

Lĩnh vực y sinh: Bảo vệ điểm mấu chốt của an toàn y học chính xác

Trong sản xuất thiết bị y tế cấy ghép, lớp phủ rửa thuốc-của ống đỡ động mạch cấy ghép là một trong những ứng dụng cốt lõi của nó. Đầu phun siêu âm có thể xuyên qua các hình dạng ống đỡ động mạch phức tạp, đảm bảo rằng dung dịch polyme rửa giải-thuốc bao phủ đồng đều tất cả các bề mặt của ống đỡ động mạch mà không cần có màng và duy trì độ đồng đều của lớp phủ trong vòng 3%. Đồng thời, quá trình phun sương ở nhiệt độ-thấp (có thể điều chỉnh từ nhiệt độ phòng đến 80 độ ) sẽ bảo vệ hoạt động của thuốc, dẫn đến giá trị CV đồng nhất khi nạp thuốc Nhỏ hơn hoặc bằng 3%, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của FDA đối với stent rửa thuốc- và giảm nguy cơ tái hẹp sau khi đặt stent một cách hiệu quả. Công nghệ này đã được áp dụng trong sản xuất của một số công ty thiết bị y tế niêm yết trong nước.

Trong lĩnh vực vật tư y tế, thiết bị này có thể được sử dụng để làm lớp phủ chức năng trên ống lấy máu, ống tiêm và vải dệt y tế. Ví dụ, phun một lớp phủ silica lên thành trong của ống lấy máu sẽ làm tăng tốc độ đông máu; rung siêu âm có thể phá vỡ các chất kết tụ silica, đảm bảo lớp phủ đồng nhất. Xịt dung dịch kháng khuẩn (chẳng hạn như bạc silan hoặc bạc nitrat) lên băng y tế, khẩu trang phẫu thuật và băng vết thương sẽ tạo thành một lớp kháng khuẩn đồng nhất có kích thước nano, ức chế sự phát triển của vi khuẩn một cách hiệu quả và giảm nguy cơ-nhiễm trùng mắc phải bệnh viện (HAI). Phun một lớp phủ bôi trơn lên thành trong của ống tiêm giúp cải thiện sự thoải mái và an toàn cho người dùng.

Hơn nữa, trong lĩnh vực cảm biến sinh học, công nghệ phun nguyên tử hóa siêu âm có thể tạo ra các hạt khí dung sinh học đồng nhất, cải thiện độ nhạy phát hiện và thời gian phản hồi của cảm biến sinh học, phù hợp để theo dõi môi trường, phát hiện mầm bệnh và các tình huống khác. Khi điều chế vi cầu-được nạp thuốc, nó có thể đạt được việc chuẩn bị các vi cầu có phân bố kích thước hạt hẹp (giá trị CV < 5%), cải thiện hiệu quả trị liệu nhắm mục tiêu và cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho nghiên cứu, phát triển và sản xuất dược phẩm sinh học.