Spraypyrolyse med ultralyd

• Spraypyrolyse med ultralyd (USP) er en af de vigtige teknikker til at syntetisere nanomaterialer og belægge substrater med tyndfilmsbelægninger.
• Sprøjtning og forstøvning med ultralyd muliggør fuld proceskontrol, hvilket resulterer i et homogent produkt af høj kvalitet.
• Spraypyrolyse med ultralyd overgår konventionelle teknikker, f.eks. CVD, gennem sin homogene fordeling og sin omkostningseffektivitet.

Spraypyrolyse med ultralyd

Spraypyrolyse med ultralyd (USP) er en enkel aerosolbaseret synteseteknik, der anvendes bredt til syntese af nanomaterialer såsom tynde film eller nanopartikler. På grund af dens lette gennemførelse, fleksibilitet og omkostningseffektivitet er USP-metoden et vigtigt alternativ til kemisk dampaflejring (CVD). Prækursorerne til spraypyrolyse med ultralyd fremstilles ofte via sol-gel-metoden. Sammensætningen af de syntetiserede nanopartikler eller filmen kan let modificeres ved at ændre procesparametrene. Spraypyrolyse med ultralyd giver dig fuld kontrol over de vigtigste procesparametre såsom:

• ultralydsamplitude
• prækursoropløsning
• prækursorsammensætning/ viskositet
• volumenstrøm
• aflejringstemperatur
• substrattemperatur

Dette gør spraypyrolyse med ultralyd til en interessant teknologi til fremstilling af kompakte og porøse partikler og tyndfilmsbelægninger.

Spraypyrolyse med ultralyd til syntese af nanopartikler

Når nanopartikler syntetiseres ved spraypyrolyse med ultralyd, kan organiske og uorganiske salte anvendes som prækursorer til fremstilling af metalliske, oxidiske og sammensatte nanopulvere. Prækursoropløsningen forstøves med ultralyd, før tågen af små dråber kommer ind i ovnen, hvor materialet nedbrydes termisk.
Pulvere syntetiseret ved USP kan inddeles i tre grupper:

1. Metaller, f.eks. Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Oxider, f.eks. TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Kompositmaterialer med delvis kerne–skal-struktur, f.eks. CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Spraypyrolyse med ultralyd til tyndfilmsbelægninger

Ved spraypyrolyse med ultralyd kan der fremstilles flerlagsbelægninger, hvilket er af særlig interesse ved fremstilling af funktionelt graduerede film. Ved at ændre prækursoropløsningen kan tyndfilmsbelægningens sammensætning og funktionaliteter let og præcist modificeres.