나노 물질 제조에 초음파 분무 스프레이를 적용합니까?

UAS(초음파 분무 스프레이)는 초음파 진동을 사용하여 액체 원료를 마이크론/나노미터{0}} 크기의 작은 물방울로 분해한 후 운반 가스를 통해 기판이나 반응 영역으로 운반하는 기술입니다. 그런 다음 건조, 소결 또는 화학 반응을 통해 나노물질을 제조합니다. 핵심 장점은 균일한 액적 크기(최저 1-10μm), 정밀하고 제어 가능한 코팅 두께(nm-μm 수준), 기계적 손상 없음, 높은 원료 활용도에 있습니다. 나노필름, 나노분말, 나노복합재료의 제조에 널리 적용되어 왔으며, 특히 정밀 전자, 신에너지, 바이오의학 등 첨단 분야에 적합합니다.

 

1. 나노필름 제조(가장 주류 응용 분야)

적용 시나리오:

◆반도체/전자 장치: 전도성 나노필름(예: ITO, 그래핀, 탄소나노튜브 필름), 절연 필름, 포토레지스트 코팅;

◆신에너지: 리튬-이온 배터리 전극 필름(나노실리콘, 리튬 철 인산 코팅), 연료 전지 양성자 교환막(나피온 필름 ​​변형), 태양 전지 광 흡수층(양자점 필름);

◆기능성 코팅: 투명 단열-필름(nanoTiO2, ZrO2 코팅), 항균 필름(은나노, 산화아연 코팅), 자가세정 필름(nanoSiO2 소수성 코팅)-.

기술적인 이점:

◆ 탁월한 필름 균일성: 균일한 물방울 크기는 기존 스프레이에서 "액적 응집"으로 인해 발생하는 코팅 결함(예: 핀홀 및 균열)을 방지합니다.

◆ 정밀하고 제어 가능한 두께: 분무 빈도(20~180kHz), 액체 유속(0.1~10mL/분) 및 분사 시간을 조정하여 나노규모에서 마이크로미터{0}}규모의 코팅 두께(예: 10nm~5μm)를 달성할 수 있습니다.

◆ 저온- 준비: 물방울이 기판에 충돌할 때 운동 에너지가 낮아 실온 또는 중저온에서 준비가 가능합니다(<200℃), making it suitable for flexible substrates (such as PET, PI films) or thermosensitive materials (such as biomacromolecules, quantum dots).

일반적인 경우:

◆그래핀 투명 전도성 필름: 그래핀 분산액을 초음파로 원자화하여 유리나 유연한 PET 기판에 분사합니다. 저온- 건조 후 면저항이 있는 필름<100 Ω/□ and a light transmittance >90%가 형성되어 터치 스크린 및 플렉서블 디스플레이 장치에 적합합니다.

◆리튬-이온 배터리 실리콘- 기반 양극 코팅: 나노-실리콘 입자 분산액을 구리 포일 기판에 분사하여 균일한 실리콘 기반 코팅(두께 500nm~2μm)을 형성하여 배터리 용량과 사이클 안정성을 향상시킵니다.

2. 나노분말 준비

적용 시나리오:

◆금속/합금 나노분말(예: 나노-은, 구리, 니켈 분말): 전도성 페이스트, 촉매 및 3D 프린팅 원료에 사용됩니다.

◆산화물 나노분말(예: TiO2, ZnO, Al2O₃ 분말): 광촉매 소재, 세라믹 원료, 코팅 첨가제에 사용됩니다.

◆복합 나노분말(예: Fe₃O₄@SiO2, 양자점 분말): 바이오센싱, 형광 프로브, 자기 저장 재료에 사용됩니다.

기술적인 이점:

◆ 균일한 분말 입자 크기: 제어 가능한 입자 크기로 인해 입자 크기 분포가 좁아집니다(일반적으로 10-100nm).

◆ 고순도: 액적은 기체상에서 반응하여 기존 습식 처리에서처럼 불순물이 유입되는 것을 방지합니다.

◆ 형태 제어 가능: 반응 온도, 운반 가스 유량, 전구체 농도를 조정하여 구형, 플레이크, 막대{0}}형 입자 등 다양한 형태의 나노분말을 제조할 수 있습니다.

일반적인 경우:

◆ 나노-은 분말 제조: 질산은 용액을 환원제(에틸렌글리콜 등)와 혼합하여 미립화한 후 300도 반응기에 통과시켜 전자 페이스트(LED 포장재, 광전지 전극 등)에 사용되는 입자 크기 20~50 nm의 구형 은 분말을 환원 생성합니다.