Применение оборудования ультразвукового распыления при распылении катализатора

Что такое ультразвуковая распылительная насадка?

В ультразвуковых распылительных форсунках используются пьезоэлектрические преобразователи, которые генерируют высокочастотные механические вибрации от 20 кГц до 120 кГц или выше, доставляя жидкость к поверхности сопла для образования стабильной жидкой пленки. Ультразвуковые колебания затем разбивают эту пленку на однородные крошечные капли, которые впоследствии переносятся на поверхность детали газом-носителем с низким-давлением, образуя высококачественное-покрытие.

В отличие от традиционного распыления под давлением, ультразвуковое распыление почти полностью основано на использовании воздуха под высоким-давлением, что исключает значительное разбрызгивание и отскок и значительно повышает коэффициент использования суспензии катализатора.

---

Принцип работы ультразвукового распыления катализатора

Суспензия катализатора непрерывно подается к ультразвуковому соплу с помощью прецизионного дозирующего насоса.

Высокочастотная-вибрация заставляет суспензию образовывать однородную жидкую пленку, которая затем мгновенно распыляется на капли размером примерно 20–60 мкм (точный размер зависит от частоты сопла и свойств жидкости).

Затем небольшое количество газа-носителя используется для равномерного осаждения капель на поверхность подложки. В сочетании с платформой автоматического перемещения XYZ можно добиться большой-площади, высокой-точности и повторяемости автоматического распыления.

Весь процесс является непрерывным, стабильным и позволяет точно контролировать толщину пленки, что делает его идеальным для-ценных каталитических материалов.

---

Преимущества катализаторов ультразвукового напыления

1. Высокая равномерность распыления.

Капли, генерируемые ультразвуком, имеют очень равномерное распределение по размерам, что может образовывать непрерывную, плотную и равномерную по толщине пленку катализатора, эффективно уменьшая образование микропор, агломерацию и провисание.

2. Улучшение использования катализатора.

Катализаторы из драгоценных металлов, таких как платина, иридий и рутений, дороги.

При традиционных процессах распыления большое количество суспензии теряется из-за отскока и избыточного распыления.

Ультразвуковое напыление практически не требует высокоскоростного-удара, что позволяет использовать материал более чем на 90 %, что значительно снижает производственные затраты.

3. Точный контроль толщины пленки.

Регулируя:

* Частота сопел

* Скорость потока жидкости

* Скорость распыления

* Расстояние сканирования

* Количество распылений

Толщина пленки от десятков нанометров до сотен микрометров может быть получена для удовлетворения различных технологических требований.

4. Не склонен к засорению сопла.

Ультразвуковые форсунки не имеют мелкой-структуры отверстий, как традиционные напорные форсунки, что делает их более пригодными для работы со суспензиями, содержащими наночастицы, керамические частицы и катализаторы, что снижает риск засорения.

5. Мягкое напыление защищает структуру материала.

Суспензии катализаторов обычно содержат наночастицы и иономеры (например, нафион).

Ультразвуковое распыление – это метод распыления с низким-сдвигом, который эффективно предотвращает разрушение и агрегацию частиц, сохраняя первоначальные свойства суспензии.

---

Особенности оборудования RPS-SONIC с ультразвуковыми распылительными форсунками

Система ультразвукового распыления RPS-SONIC предназначена для высокоточного-напыления функциональных материалов и предлагает следующие преимущества:

• Высокочастотные-ультразвуковые форсунки обеспечивают равномерный и стабильный размер капель.

• Поддерживает режимы непрерывного и прерывистого распыления.

• Совместим с суспензиями катализаторов низкой-вязкости и средней-–-высокой-вязки.

• Оснащен высокоточным-инжекторным или перистальтическим насосом для точной подачи жидкости.

• Может быть интегрирован с платформами автоматического перемещения XYZ, поворотными платформами и роботами.

• Ширину распыления, скорость потока и толщину пленки можно точно контролировать.

• Поддержка лабораторных исследований и разработок, пилотных-масштабов, промежуточных-масштабов и автоматизированных производственных линий. Благодаря стабильным характеристикам распыления и высокому коэффициенту использования материала оборудование RPS-SONIC широко используется в топливных элементах, электролизерах PEM, литиевых батареях, фотогальванике, полупроводниках, а также в исследованиях и разработках новых материалов.