Πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων

• Η πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων (USP) είναι μία από τις σημαντικές τεχνικές για τη σύνθεση νανοϋλικών και την επικάλυψη υποστρωμάτων με επιστρώσεις λεπτού υμενίου.
• Ο ψεκασμός και η εκνέφωση με υπερήχους επιτρέπουν τον πλήρη έλεγχο της διεργασίας, με αποτέλεσμα την παραγωγή ομοιογενών προϊόντων υψηλής ποιότητας.
• Η πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων υπερέχει των συμβατικών τεχνικών, π.χ. της CVD, χάρη στην ομοιογενή κατανομή και την οικονομική αποδοτικότητά της.

Πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων

Η πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων (USP) είναι μια απλή τεχνική σύνθεσης μέσω αερολύματος, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως για τη σύνθεση νανοϋλικών όπως λεπτά υμένια ή νανοσωματίδια. Χάρη στην εύκολη εφαρμογή της, στην ευελιξία της και στην οικονομική αποδοτικότητά της, η μέθοδος USP αποτελεί σημαντική εναλλακτική λύση έναντι της χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD). Οι πρόδρομες ουσίες για την πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων παρασκευάζονται συχνά μέσω της μεθόδου sol–gel. Η σύσταση των συντιθέμενων νανοσωματιδίων ή του υμενίου μπορεί να τροποποιηθεί εύκολα με αλλαγές στις παραμέτρους επεξεργασίας. Η πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων σάς παρέχει πλήρη έλεγχο των σημαντικότερων παραμέτρων της διεργασίας, όπως:

• πλάτος ταλάντωσης υπερήχων
• διάλυμα πρόδρομης ουσίας
• σύσταση/ ιξώδες πρόδρομης ουσίας
• παροχή
• θερμοκρασία εναπόθεσης
• θερμοκρασία υποστρώματος

Αυτό καθιστά την πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων μια ενδιαφέρουσα τεχνολογία για την παραγωγή συμπαγών και πορωδών σωματιδίων και επιστρώσεων λεπτού υμενίου.

Πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων για τη σύνθεση νανοσωματιδίων

Κατά τη σύνθεση νανοσωματιδίων μέσω πυρόλυσης με ψεκασμό υπερήχων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν οργανικά και ανόργανα άλατα ως πρόδρομες ουσίες για την παρασκευή μεταλλικών, οξειδικών και σύνθετων νανοσκονών. Το διάλυμα της πρόδρομης ουσίας εκνεφώνεται με υπερήχους πριν το νέφος λεπτών σταγονιδίων εισέλθει στον κλίβανο, όπου πραγματοποιείται η θερμική αποσύνθεση του υλικού.
Οι σκόνες που συντίθενται με τη μέθοδο USP μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες:

1. Μέταλλα, π.χ. Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Οξείδια, π.χ. TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Σύνθετα υλικά με μερική δομή πυρήνα–κελύφους, π.χ. CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Πυρόλυση με ψεκασμό υπερήχων για επιστρώσεις λεπτού υμενίου

Μέσω της πυρόλυσης με ψεκασμό υπερήχων μπορεί να παραχθεί πολυστρωματική επίστρωση, η οποία παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την παρασκευή λειτουργικά διαβαθμισμένων υμενίων. Με την αλλαγή του διαλύματος της πρόδρομης ουσίας, η σύσταση και οι λειτουργικές ιδιότητες της επίστρωσης λεπτού υμενίου μπορούν να τροποποιηθούν εύκολα και με ακρίβεια.