Ultrazvočna razpršilna piroliza

• Ultrazvočna razpršilna piroliza (USP) je ena od pomembnih tehnik za sintezo nanomaterialov in nanašanje tankoplastnih prevlek na substrate.
• Ultrazvočno razprševanje in atomizacija omogočata popoln nadzor nad procesom, kar zagotavlja homogen izdelek visoke kakovosti.
• Ultrazvočna razpršilna piroliza zaradi homogene porazdelitve in stroškovne učinkovitosti presega običajne tehnike, npr. CVD.

Ultrazvočna razpršilna piroliza

Ultrazvočna razpršilna piroliza (USP) je preprosta aerosolna tehnika sinteze, ki se pogosto uporablja za sintezo nanomaterialov, kot so tanke plasti ali nanodelci. Zaradi enostavne izvedljivosti, prilagodljivosti in stroškovne učinkovitosti je metoda USP pomembna alternativa kemijskemu naparjevanju (CVD). Prekurzorji za ultrazvočno razpršilno pirolizo se pogosto pripravijo po sol-gel postopku. Sestavo sintetiziranih nanodelcev ali plasti je mogoče preprosto spreminjati s spremembami procesnih parametrov. Ultrazvočna razpršilna piroliza vam omogoča popoln nadzor nad najpomembnejšimi procesnimi parametri, kot so:

• ultrazvočna amplituda
• raztopina prekurzorja
• sestava/ viskoznost prekurzorja
• pretok
• temperatura nanašanja
• temperatura substrata

Zaradi tega je ultrazvočna razpršilna piroliza zanimiva tehnologija za izdelavo gostih in poroznih delcev ter tankoplastnih prevlek.

Ultrazvočna razpršilna piroliza za sintezo nanodelcev

Pri sintezi nanodelcev z ultrazvočno razpršilno pirolizo se lahko organske in anorganske soli uporabljajo kot prekurzorji za pripravo kovinskih, oksidnih in kompozitnih nanopraškov. Raztopina prekurzorja se ultrazvočno atomizira, preden meglica drobnih kapljic vstopi v peč, kjer poteka toplotni razkroj materiala.
Praške, sintetizirane z metodo USP, lahko razdelimo v tri skupine:

1. Kovine, npr. Au, Ag, Co, Cu, Zn, Ni, Fe
2. Oksidi, npr. TiO₂, ZnO, Al₂O₃, RuO₂
3. Kompozitni materiali z delno strukturo jedro–lupina, npr. CuNi, FeCo, NiCo, RuO₂/TiO₂, La0.6Sr0.4CoO₃, C/LiFePO₄, Au/TiO₂, Ag/TiO₂

Ultrazvočna razpršilna piroliza za tankoplastne prevleke

Z ultrazvočno razpršilno pirolizo je mogoče izdelati večplastno prevleko, kar je še posebej zanimivo za pripravo funkcionalno gradientnih plasti. S spreminjanjem raztopine prekurzorja je mogoče preprosto in natančno spreminjati sestavo in funkcionalnosti tankoplastne prevleke.