超聲波噴頭及超聲波噴涂的原理及其應(yīng)用

超聲波噴涂或超聲噴涂是一種利用超聲波霧化技術(shù)進(jìn)行的薄膜涂層沉積工藝。首先將要沉積的涂層材料配置成溶液、溶膠或懸浮液等液體，然后這些液體通過一個(gè)被稱為超聲波噴頭的特殊超聲波霧化裝置霧化成微米級(jí)的微小液滴，這些微小液滴再通過一定量的載流氣體均勻地沉積在基材表面，從而形成薄膜涂層。對(duì)于某些特定的薄膜材料，超聲波噴涂可以用氣相沉積或?yàn)R射等薄膜沉積設(shè)備成本的很小的一部分而獲得品質(zhì)相當(dāng)?shù)谋∧ね繉樱蚀顺晣娡勘灰暈槭且环N經(jīng)濟(jì)且的薄膜沉積工藝。與傳統(tǒng)的單流體或二流體噴涂（空氣噴涂）相比，超聲噴涂具有非常柔和均勻的霧化、不堵塞的噴、高度可控的噴霧流量等顯著優(yōu)勢(shì)，從而獲得遠(yuǎn)高于二流體噴涂的原料利用率（可達(dá)4倍以上），更高的均勻度和控制精度、更低的維護(hù)成本。下面我們就詳細(xì)介紹一下超聲波噴涂中的部件——超聲波噴頭。

寬噴型超聲波噴頭特點(diǎn)

寬噴型超聲波噴頭的特點(diǎn)噴涂寬度：40-150mm涂層均勻：均勻度>95%節(jié)省原料：原料利用率高達(dá)85%以上，4倍于傳統(tǒng)二流體噴涂涂層厚度控制精度高：可制備20納米到數(shù)十微米的涂層，控制涂層厚霧化顆粒均勻，可實(shí)現(xiàn)超低噴霧流量可實(shí)現(xiàn)間斷性或連續(xù)性的噴霧不易堵塞噴頭防腐蝕型噴頭可實(shí)現(xiàn)高精度、高可控性噴涂。

散射型超聲波噴頭介紹

散射型超聲波噴頭典型的應(yīng)用是半導(dǎo)體晶圓的光刻膠噴涂，將光刻膠噴涂在半導(dǎo)體晶圓上。由于散射型超聲波噴頭噴出的霧是旋轉(zhuǎn)散射的，故此不僅可以均勻的在晶圓的平面上形成光刻膠薄膜，而且還可以在晶圓微型結(jié)構(gòu)的側(cè)壁及夾角處形成均勻包裹的光刻膠薄膜。除此之外，散射型超聲波噴頭還可應(yīng)用于如薄膜太陽能電池噴涂、鈣鈦礦太陽能電池噴涂、AR增透減反射膜噴涂、隔熱薄膜噴涂、超疏水涂層噴涂、PCB助焊劑噴涂等等。 散射型超聲波噴頭的特點(diǎn)噴涂寬度：40-150mm涂層均勻：均勻度>95%節(jié)省原料：原料利用率高達(dá)85%以上，4倍于傳統(tǒng)二流體噴涂

涂層厚度控制精度高：可制備20納米到數(shù)十微米的涂層，控制涂層厚度

微細(xì)霧化顆粒霧化顆粒均勻可實(shí)現(xiàn)間斷性或連續(xù)性的噴涂超低噴霧流量不易堵塞噴頭防腐蝕型噴頭可實(shí)現(xiàn)高精度、高可控性的噴涂。

聚攏型超聲波噴頭

聚攏型超聲波噴頭，是一種小噴涂寬度的超聲波霧化噴頭。其采用超聲波霧化噴頭技術(shù)，特殊的收縮式流道設(shè)計(jì)將載氣進(jìn)行均勻聚攏分布，使超聲霧化后的液霧呈聚焦形式噴出，從而減小了超聲波噴頭的噴涂面積。由于聚攏型超聲波噴頭噴射的幅寬較小，其主要適合于各種中小面積的噴涂應(yīng)用，與東方金榮寬噴型超聲波噴頭互補(bǔ)搭配，可以幾乎適合所有不同平面噴涂的要求。

其中典型的應(yīng)用有燃料電池噴涂，即質(zhì)子交換膜燃料電池中的膜電極噴涂，將催化劑（如鉑碳催化劑）分散液超聲霧化后噴涂到質(zhì)子交換膜上形成均勻致密的膜電極。因?yàn)榫蹟n型超聲波噴頭具有聚攏集中的噴涂優(yōu)勢(shì)，可在小范圍內(nèi)進(jìn)行精密噴涂，故此聚攏型超聲波霧化噴頭還可以應(yīng)用于球囊噴涂、支架噴涂等介入式器械表面噴涂。將如雷帕、紫杉醇等溶于中配置成溶液，經(jīng)過聚攏型超聲波噴頭超聲霧化后對(duì)球囊或支架進(jìn)行均勻噴涂，在球囊導(dǎo)管和支架表面形成均勻致密的涂層。除此之外，聚攏型超聲波噴頭還可應(yīng)用于如薄膜太陽能電池噴涂、鈣鈦礦太陽能電池噴涂、PCB助焊劑噴涂等等。