超聲波噴頭及超聲波噴涂的原理及其應用

超聲波噴涂或超聲噴涂是一種利用超聲波霧化技術進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被稱為超聲波噴頭的特殊超聲波霧化裝置霧化成微米級的微小液滴，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。對于某些特定的薄膜材料，超聲波噴涂可以用氣相沉積或濺射等薄膜沉積設備成本的很小的一部分而獲得品質相當的薄膜涂層，故此超聲噴涂被視為是一種經濟且的薄膜沉積工藝。與傳統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勢，從而獲得遠高于二流體噴涂的原料利用率（可達4倍以上），更高的均勻度和控制精度、更低的維護成本。下面我們就詳細介紹一下超聲波噴涂中的部件——超聲波噴頭。

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，特殊的收縮式流道設計將載氣進行均勻聚攏分布，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用，與東方金榮寬噴型超聲波噴頭互補搭配，可以幾乎適合所有不同平面噴涂的要求。

其中典型的應用有燃料電池噴涂，即質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子交換膜上形成均勻致密的膜電極。因為聚攏型超聲波噴頭具有聚攏集中的噴涂優勢，可在小范圍內進行精密噴涂，故此聚攏型超聲波霧化噴頭還可以應用于球囊噴涂、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，經過聚攏型超聲波噴頭超聲霧化后對球囊或支架進行均勻噴涂，在球囊導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。

聚攏型超聲波噴頭的特點

微細型超聲波噴頭，是一種噴涂面積及噴涂流量的超聲波霧化噴頭。其采用超聲波霧化噴頭技術，通過特殊的送液方式及供氣方式，使超聲波霧化噴頭具有更小的噴涂面積和更為的噴涂流量。由于微細型超聲波噴頭噴射的幅寬非常小，且噴涂流量更加 ，其主要適合于各種小面積的噴涂應用。微細型超聲波霧化噴頭的典型應用為支架噴涂，特別是冠狀動脈支架（心臟支架）噴涂、顱內支架噴涂等小支架的噴涂。將如雷帕、紫杉醇等溶于中配置成溶液，經過微細型超聲波噴頭超聲霧化后對支架進行均勻噴涂，在支架表面形成均勻致密的涂層。通過微細型超聲波噴頭的超聲噴涂制備的支架表面涂層，均勻致密，無粘連、、氣泡等缺陷。