يمكن استخدام فوهة الموجات فوق الصوتية لرش الأنابيب النانوية？

الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) هي مادة نانوية أحادية البعد نموذجية وكانت واحدة من النقاط الساخنة البحثية في مجال علوم المواد لسنوات عديدة. الأنابيب النانوية الكربونية هي أيزومر نظير من الكربون البلوري. من الناحية الهيكلية ، فهي أنابيب نانوية مجوفة أحادية البعد على شكل قرص ، حيث تشكل ذرات CC روابط تساهمية مع تهجين SP2. وفقًا لعدد جدران الأنابيب النانوية الكربونية ، يمكن تقسيمها إلى أنابيب نانوية كربونية أحادية الجدران (SWCNTs) وأنابيب الكربون النانوية متعددة الجدران (MWCNTs). وفقًا للخصائص الهيكلية للأنابيب النانوية الكربونية ، يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع: كرسي بذراعين ، متعرج ، وللحلال. الأنابيب النانوية الكربونية الحلزونية لها تشيروليتي ، في حين أن الأنابيب النانوية الكربونية المتعرج والكرسي لا تحتوي على شيرتي.

مزايا الأداء من الأنابيب النانوية الكربونية:

1. أعلى قوة محددة: الرابطة التساهمية التي تربط ذرات الكربون في الأنابيب النانوية الكربونية هي الرابطة الكيميائية الأكثر استقرارًا في الطبيعة. الأنابيب النانوية الكربونية لها قوة شد عالية للغاية ومعامل مرنة. في الوقت نفسه ، فإن كثافة أنابيب الكربون النانوية ليست سوى 1/6 من تلك الموجودة في الصلب ، مما يجعلها المادة ذات أعلى قوة محددة يمكن تحضيرها في الوقت الحاضر.

2. مرونة قوية: الأنابيب النانوية الكربونية قوية ولكنها ليست هشة. عند ثني الأنابيب النانوية الكربونية أو الضغط عليها محوريًا ، حتى لو تجاوزت القوة الخارجية الحد الأقصى لقوة Euler أو قوة الانحناء ، فإن الأنابيب النانوية الكربونية لن تنكسر ، ولكنها ستنحني أولاً بزاوية كبيرة. عندما يتم إطلاق القوة الخارجية ، تعود أنابيب الكربون النانوية إلى حالتها الأصلية.

3. حسن الموصلية: هيكل أنابيب الكربون النانوية هو نفس بنية الصفائح الجرافيت ، وله توصيل جيد. مقاومة الأنابيب النانوية الكربونية مستقلة عن طولها وقطرها. عندما تمر الإلكترونات عبر الأنابيب النانوية الكربونية ، فإنها لا تولد الحرارة لتسخين الأنابيب النانوية الكربونية. يشبه نقل الإلكترونات في الأنابيب النانوية الكربونية نقل إشارات الضوء في كابلات الألياف الضوئية ، مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة ، مما يجعلها موصلات بطارية ممتازة.

4. أداء تخزين الهيدروجين الجيد: تتمتع الأنابيب النانوية الكربونية بمساحة سطح محددة ولديها سعة تخزين هيدروجين ممتازة بعد المعالجة.

5. خصائص إدخال الليثيوم الممتازة: يوفر تجويف الأنبوب المجوف من الأنابيب النانوية الكربونية ، والثغرات بين الأنابيب ، والفجوات بين طبقات جدار الأنبوب والعيوب المختلفة في بنية الأنبوب مساحة تخزين وفيرة وقنوات النقل لأيونات الليثيوم.

6. الاستقرار الكيميائي: الأنابيب النانوية الكربونية مستقرة كيميائيًا ولها مقاومة الحمض والقلوية. يمكن أن تؤدي إضافة أنابيب الكربون النانوية إلى مركبات البوليمر إلى تحسين مقاومة الحمض والأكسدة للمادة نفسها.

رش الأنابيب النانوية بالموجات فوق الصوتية هي تقنية طلاء متقدمة تستخدم التكنولوجيا بالموجات فوق الصوتية لتفريق مواد الأنابيب النانوية ورشها بالتساوي (مثل أنابيب الكربون النانوية أو هياكل الأنابيب النانوية الأخرى) على سطح الركيزة. يكمن الأساسية في الجمع بين قدرة التشتت بالموجات فوق الصوتية والتحكم الدقيق في الرش لتحقيق ترسب فعال وموحدة للمواد النانوية.

تعد أنظمة الرش بالموجات فوق الصوتية مناسبة بشكل خاص لرش المعلقات النانوية مثل CNT ، والأسلاك النانوية ، والبيروفسكيت ، والجرافين ، وما إلى ذلك ، بسبب الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية المتأصلة لرأس الرش ، تكسر الطاقة الجسيمات المتكتئة في التعليق ، ويتعرض السائل للاهتزاز الميكانيكي المستمر طوال عملية الطلاء. هذا مفيد بشكل خاص في الحالات التي يلزم تشتتها موحدة للجسيمات النانوية الوظيفية.

تُستخدم أنظمة الرش بالموجات فوق الصوتية لرش الطلاءات السمك الموحدة على ركائز من أي عرض. إن القدرة على إنتاج هذه الطلاءات الرقيقة والموحدة للغاية حتى على عروض واسعة جدًا تجعل تكنولوجيا الرش بالموجات فوق الصوتية مناسبة بشكل خاص للعديد من تطبيقات رش التكنولوجيا النانوية الدقيقة.

1. المبدأ الفني

تشتت الموجات فوق الصوتية:

يتم إنشاء تأثير التجويف في السائل بالموجات فوق الصوتية عالية التردد. يمكن للضغط العالي الفوري والطائرات الدقيقة أن يكسروا بفعالية تكتل الأنابيب النانوية ، مما يجعلها مشتتة بالتساوي في المذيب ، وتجنب الأضرار أو إعادة التضليل الناتجة عن التحريك الميكانيكي التقليدي.

عملية الرش:

يتم تعليق تعليق الأنابيب النانوية المشتتة من خلال فوهة ورش على سطح الركيزة باستخدام الغاز المضغوط أو المساعدة الإلكتروستاتيكية. يمكن أن يؤدي الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية أيضًا إلى تحسين تأثير الذرة ، ويشكل قطرات أدق ، وتحسين توحيد الطلاء.

2. المزايا الرئيسية

التوحيد: الأمواج بالموجات فوق الصوتية تضمن أن الأنابيب النانوية أحادية ، وتجنب تكتل الجسيمات أو الشقوق في الطلاء.

عملية درجة الحرارة المنخفضة: مناسبة للركائز الحساسة للحرارة (مثل المواد البلاستيكية ، والأجهزة الإلكترونية المرنة).

الالتصاق العالي: يتم ربط الأنابيب النانوية بإحكام بالركيزة ، وهي مناسبة للتطبيقات التي تجري الكهرباء أو الحرارة أو تعزيز خصائص الواجهة.

سماكة يمكن التحكم فيها: من خلال ضبط المعلمات بالموجات فوق الصوتية ، وسرعة الرش والتركيز ، يمكن تحقيق الطلاء الدقيق من المقاييس النانوية إلى الميكرومترات.

3. مجالات التطبيق

الأجهزة الإلكترونية:

فيلم موصل شفاف (استبدال ITO ، يستخدم في شاشات اللمس والعروض المرنة).

أقطاب المستشعرات (أجهزة استشعار الغاز/البيولوجية حساسة للغاية).

الطاقة: طلاءات قطب بطارية الليثيوم (تحسين الموصلية وعمر الدورة).

طبقات محفز خلايا الوقود.

الفضاء الفضائي: تعزيز السطح المركبة (أنابيب الكربون النانوية تعمل على تحسين مقاومة تأثير مركبات ألياف الكربون).

الطب الحيوي: الطلاء المضاد للبكتيريا أو أقطاب الواجهة العصبية (الاستفادة من التوافق الحيوي للأنابيب النانوية).

إن تطبيق تكنولوجيا الرش بالموجات فوق الصوتية في الصناعة الطبية لا يحسن مستوى تصنيع الأجهزة الطبية فحسب ، بل يجلب أيضًا حلولًا طبية أكثر أمانًا وفعالية للمرضى. تحتاج مؤسسات التصنيع الطبية إلى احتضان الابتكار التكنولوجي بنشاط ، وتعزيز أبحاث التكنولوجيا والتطوير والتدريب على الموظفين ، وتتخذ تقنية الرش بالموجات فوق الصوتية كقاعدة ، وتعزيز تطوير التصنيع الطبي إلى اتجاه الدقة والذكاء ، وتقديم مساهمات أكبر في سبب صحة الإنسان. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا ، ستلعب تكنولوجيا الرش بالموجات فوق الصوتية دورًا أكثر أهمية في مجال التصنيع الطبي ، وتعزيز الصناعة الطبية إلى مستوى أعلى.

RPS-Sonic Fetrasonic Fraching Equipment Fideos: