Analyse des applications de l’équipement de pulvérisation par atomisation ultrasonique

Le principal avantage de l’équipement de pulvérisation par atomisation ultrasonique réside dans son principe de fonctionnement, qui diffère de la pulvérisation traditionnelle. Au lieu d'un flux d'air à haute-pression ou d'un chauffage à haute-température, il utilise des transducteurs piézoélectriques en céramique pour convertir l'énergie électrique en vibrations mécaniques à haute-fréquence de 20 kHz-200 kHz. Cela provoque la déchirure de la matière première liquide en gouttelettes uniformes au niveau de la pointe de la buse, formant une « brume » douce qui est déposée de manière directionnelle sur la surface du substrat. Cette méthode d'atomisation physique résout fondamentalement les problèmes de pulvérisation traditionnelle, tels que le revêtement inégal, le gaspillage de matériaux, le colmatage des buses et la pollution sonore. L'uniformité de son revêtement peut être améliorée jusqu'à ±2 μm et son taux d'utilisation du matériau est plus de quatre fois supérieur à celui de la pulvérisation traditionnelle à deux fluides. Simultanément, il peut réduire les émissions de composés organiques volatils (COV) de 90 %, répondant parfaitement aux doubles besoins de la production industrielle verte moderne et de la fabrication de précision.

La valeur d’application de l’équipement de pulvérisation par atomisation ultrasonique réside dans son adaptation précise aux besoins fondamentaux de différentes industries. Qu'il s'agisse d'amélioration des performances dans le nouveau domaine énergétique ou de normes strictes dans le domaine biopharmaceutique, il peut fournir des solutions personnalisées grâce à ses paramètres de processus flexibles et réglables et à ses performances stables et fiables.

1.Nouveau secteur énergétique : faciliter la mise à niveau efficace de l’énergie verte

Dans la fabrication de piles à combustible à hydrogène, l'équipement de pulvérisation à ultrasons est responsable du revêtement des composants centraux tels que la couche de catalyseur, la couche de diffusion gazeuse et la membrane échangeuse de protons (PEM). Il peut déposer uniformément une suspension contenant de l'encre de noir de carbone, un liant PTFE et des métaux précieux tels que le platine sur la surface du substrat, empêchant efficacement l'agglomération du catalyseur, contrôlant avec précision la charge de platine jusqu'à 0,05 mg/cm² et garantissant un revêtement dense et uniforme avec une porosité raisonnable. Cela améliore considérablement l'activité électrochimique et la densité énergétique de la batterie, prolongeant la durée de vie de la pile à plus de 20 000 heures, atteignant ainsi les niveaux avancés internationaux. Par rapport aux méthodes de revêtement traditionnelles, cette technologie réduit non seulement le gaspillage de catalyseurs en métaux précieux, mais s'adapte également aux besoins de production de diverses piles à combustible, telles que les électrolyseurs PEM et les DMFC (piles à combustible au méthanol direct), fournissant un soutien technique au développement à grande échelle de l'industrie de l'énergie hydrogène.

Dans l'industrie photovoltaïque, les équipements de pulvérisation par ultrasons constituent une solution efficace pour la fabrication de cellules solaires à couche mince-et de cellules solaires à pérovskite. Il peut déposer avec précision des couches antireflet, des revêtements TCO, des couches tampons et des couches actives sans recuit à haute -température, évitant ainsi les défauts de réseau. Cela améliore l'efficacité de conversion photoélectrique de la batterie (jusqu'à 20,1 % pour les cellules en série optimales) tout en réduisant les coûts de production.- Son coût d'équipement ne représente qu'une fraction de celui des équipements de CVD et de pulvérisation, réduisant ainsi efficacement le coût de fabrication par -watt des cellules solaires à couche mince- et prenant en charge une production à grande échelle-. En outre, dans le revêtement de pâte d'argent des cellules photovoltaïques au silicium, cet équipement peut contrôler la fluctuation de l'épaisseur du revêtement de pâte d'argent dans une plage de ± 0,5 μm, aidant ainsi les entreprises à économiser plus de 500 000 yuans en coûts de pâte d'argent par an par ligne de production et améliorant l'efficacité de conversion des cellules de 0,3 %.

Dans la fabrication de batteries au lithium, les équipements de pulvérisation par ultrasons peuvent remplacer les processus traditionnels de revêtement de lames pour le revêtement de matériaux d'électrodes positives (tels que le NCM811), de matériaux d'électrodes négatives et de séparateurs. Sa méthode de pulvérisation sans contact-réduit les contraintes mécaniques, empêche la fissuration des électrodes, garantit une porosité uniforme des électrodes, améliore les performances de charge rapide-de 15 % et réduit les déchets de matériaux, contribuant ainsi à la mise à niveau des batteries au lithium vers une densité énergétique plus élevée et une durée de vie plus longue.

Domaine biomédical : préserver les résultats financiers de la sécurité de la médecine de précision

Dans la fabrication de dispositifs médicaux implantables, le revêtement-à élution médicamenteuse des stents implantables est l'une de ses principales applications. Les buses à ultrasons peuvent pénétrer dans des géométries de stent complexes, garantissant que la solution polymère à élution médicamenteuse couvre uniformément toutes les surfaces du stent sans sangle et en maintenant l'uniformité de l'épaisseur du revêtement à moins de 3 %. Simultanément, l'atomisation à basse température (réglable de la température ambiante à 80 degrés) protège l'activité du médicament, ce qui entraîne une valeur CV d'uniformité de chargement du médicament inférieure ou égale à 3 %, répondant aux exigences strictes de la FDA pour les stents à élution de médicament et réduisant efficacement le risque de resténose après l'implantation du stent. Cette technologie a déjà été appliquée dans la production de plusieurs sociétés de dispositifs médicaux cotées au niveau national.

Dans le domaine des consommables médicaux, cet équipement peut être utilisé pour le revêtement fonctionnel des tubes de prélèvement sanguin, des corps de seringues et des textiles médicaux. Par exemple, la pulvérisation d’un revêtement de silice sur la paroi interne des tubes de prélèvement sanguin accélère la coagulation ; les vibrations ultrasoniques peuvent décomposer les agglomérats de silice, assurant ainsi un revêtement uniforme. La pulvérisation de solutions antibactériennes (telles que le silane d'argent ou le nitrate d'argent) sur des bandages médicaux, des masques chirurgicaux et des pansements forme une couche antibactérienne uniforme à l'échelle nanométrique, inhibant efficacement la croissance bactérienne et réduisant le risque d'infections nosocomiales (IAS). La pulvérisation d'un revêtement lubrifiant sur la paroi interne des corps de seringue améliore le confort et la sécurité de l'utilisateur.

De plus, dans le domaine de la biodétection, la technologie de pulvérisation par atomisation ultrasonique peut générer des particules de bioaérosol uniformes, améliorant ainsi la sensibilité de détection et le temps de réponse des biocapteurs, adaptés à la surveillance environnementale, à la détection d'agents pathogènes et à d'autres scénarios. Dans la préparation de microsphères chargées de médicament-, il peut réaliser la préparation de microsphères avec une distribution granulométrique étroite (valeur CV < 5 %), améliorer les effets thérapeutiques ciblés et fournir un soutien technique à la recherche, au développement et à la production biopharmaceutiques.