Ultraschall-Sprühpyrolyse

• Die Ultraschall-Sprühpyrolyse (USP) ist eines der wichtigen Verfahren zur Synthese von Nanomaterialien und zur Beschichtung von Substraten mit dünnen Schichten.
• Das Sprühen und Zerstäuben mittels Ultraschall ermöglicht eine vollständige Prozesskontrolle und führt zu homogenen, hochwertigen Ergebnissen.
• Die Ultraschall-Sprühpyrolyse übertrifft herkömmliche Verfahren, z.B. CVD, durch ihre homogene Verteilung und ihre Kosteneffizienz.

Ultraschall-Sprühpyrolyse

Die Ultraschall-Sprühpyrolyse (USP) ist ein einfaches aerosolbasiertes Syntheseverfahren, das häufig zur Herstellung von Nanomaterialien eingesetzt wird, beispielsweise von dünnen Schichten oder Nanopartikeln. Aufgrund der einfachen Durchführbarkeit, Flexibilität und Kosteneffizienz ist das USP-Verfahren eine wichtige Alternative zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD). Die Herstellung der Präkursoren für die Ultraschall-Sprühpyrolyse erfolgt häufig über den Sol-Gel-Prozess. Die Zusammensetzung der synthetisierten Nanopartikel oder der Schicht lässt sich durch Änderungen der Prozessparameter leicht anpassen. Die Ultraschall-Sprühpyrolyse bietet Ihnen vollständige Kontrolle über die wichtigsten Prozessparameter wie:

• Ultraschallamplitude
• Präkursorlösung
• Präkursorzusammensetzung / Viskosität
• Durchflussrate
• Abscheidungstemperatur
• Substrattemperatur

Dies macht die Ultraschall-Sprühpyrolyse zu einer interessanten Technologie zur Herstellung dichter und poröser Partikel und Dünnschichtbeschichtungen.

Ultraschall-Sprühpyrolyse zur Synthese von Nanopartikeln

Bei der Synthese von Nanopartikeln mittels Ultraschall-Sprühpyrolyse können organische und anorganische Salze als Präkursoren zur Herstellung metallischer und oxidischer Nanopulver sowie von Nanokompositpulvern verwendet werden. Die Präkursorlösung wird mittels Ultraschall zerstäubt, bevor der feine Tröpfchennebel in den Ofen gelangt, wo die thermische Zersetzung des Materials stattfindet.
Mittels USP synthetisierte Pulver lassen sich in drei Gruppen einteilen:

1. Metalle, z.B. Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Oxide, z.B. TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Verbundwerkstoffe mit teilweise vorhandener Kern-Schale-Struktur, z.B. CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Ultraschall-Sprühpyrolyse für Dünnschichtbeschichtungen

Mittels Ultraschall-Sprühpyrolyse lassen sich mehrlagige Beschichtungen herstellen, was insbesondere für die Herstellung funktional gradierter Schichten von Interesse ist. Durch eine Änderung der Präkursorlösung lassen sich die Zusammensetzung und die Funktionalitäten der Dünnschichtbeschichtung einfach und präzise anpassen.