超音波霧化ノズル装置の触媒噴霧への応用

超音波霧化ノズルとは何ですか？

超音波霧化ノズルは、圧電トランスデューサーを利用して 20 kHz ～ 120 kHz 以上の高周波機械振動を生成し、液体をノズル表面に供給して安定した液膜を形成します。{0}次に、超音波振動によってこの膜が均一な小さな液滴に破壊され、その後、低圧キャリア ガスによってワークピースの表面に輸送され、高品質のコーティングが形成されます。-

従来の圧力スプレーとは異なり、超音波スプレーはほぼ完全に高圧空気に依存するため、大幅な飛散や跳ね返りがなくなり、触媒スラリーの利用率が大幅に向上します。{0}

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超音波触媒スプレーの動作原理

触媒スラリーは、精密計量ポンプを介して超音波ノズルに連続的に送られます。

高周波振動によりスラリーに均一な液膜が形成され、瞬時に約 20～60 μm の液滴に噴霧されます（正確なサイズはノズルの周波数と液体の特性によって異なります）。

続いて、少量のキャリアガスを使用して液滴を基板表面に均一に堆積させます。 XYZ 自動モーション プラットフォームと組み合わせることで、大面積、高精度、反復可能な自動スプレーを実現できます。-

プロセス全体は連続的で安定しており、膜厚を正確に制御できるため、価値の高い触媒材料に最適です。{0}}

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超音波噴霧触媒のメリット

1. 高い噴霧均一性

超音波によって生成された液滴は非常に均一なサイズ分布を持ち、連続的で緻密で均一な厚さの触媒膜を形成し、ピンホール、凝集、およびたるみを効果的に低減します。

2. 触媒利用率の向上

白金、イリジウム、ルテニウムなどの貴金属触媒は高価です。

従来のスプレープロセスでは、跳ね返りやオーバースプレーにより大量のスラリーが無駄になります。

超音波スプレーには高速度の影響がほとんどないため、材料利用率が 90% 以上に達し、生産コストが大幅に削減されます。{0}

3. 膜厚の精密制御

調整することで:

※ノズル周波数

※液体流量

※噴霧速度

※スキャン間隔

※スプレー回数

、さまざまなプロセス要件を満たすために、数十ナノメートルから数百マイクロメートルの範囲の膜厚を得ることができます。

4. ノズルが詰まりにくい

超音波ノズルは従来の圧力ノズルのような小さな穴構造を持たないため、ナノ粒子、セラミック粒子、触媒を含むスラリーにより適しており、目詰まりのリスクが軽減されます。{0}

5. 穏やかなスプレーコーティングが材料の構造を保護します。

触媒スラリーには通常、ナノ粒子とアイオノマー (ナフィオンなど) が含まれています。

超音波噴霧は、粒子の破損や凝集を効果的に回避し、スラリーの元の特性を維持する低せん断スプレー法です。{0}

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RPS-SONIC超音波霧化ノズル装置の特長

RPS-SONIC 超音波霧化スプレー システムは、高精度の機能性材料のスプレー用に設計されており、次の利点があります。-

• 高周波超音波ノズルにより、均一で安定した液滴サイズが確保されます。-

• 連続噴霧モードと断続噴霧モードをサポートします。

• 低粘度-および中粘度から-高-粘度の触媒スラリーと互換性があります。

• 高精度の注入ポンプまたはペリスタポンプを搭載しており、正確な液体供給を実現します。{0}

• XYZ自動モーションプラットフォーム、回転プラットフォーム、ロボットと統合可能。

●スプレー幅、流量、膜厚を正確に制御できます。

• 研究室の研究開発、パイロット{0}}規模、中規模-、および自動化された生産ライン アプリケーションをサポートします。 RPS-SONIC 装置は、安定した噴霧性能と高い材料利用率により、燃料電池、PEM 電解槽、リチウム電池、太陽光発電、半導体、および新材料の研究開発で広く使用されています。