超声波喷涂技术作为一种高效、均匀的薄膜制备方法，近年来在电子、光伏、生物医药、纳米材料等领域得到广泛应用。其核心原理是利用高频超声波振动将液体溶液雾化为微小液滴，并通过载气喷涂到基底表面形成薄膜。然而，喷涂溶液的物理化性质直接决定了涂层质量与工艺稳定性。实践中用户对涂层有不同的要求，因此所采用的液体材料及配比也各不相同。本文将从溶液物理性质方面，系统阐述超声波喷涂溶液的关键要求及调节方法。
一、物理性质要求
1. 黏度
范围：通常粘度≤30cps。
过高：黏度过大（如>100 cP）会导致雾化困难、液滴尺寸不均甚至喷嘴堵塞。
调整方法：高黏度溶液（如高分子聚合物）可通过稀释（添加溶剂）或加热降低黏度。
2. 表面张力
理想范围：20–50 mN/m（纯水约72 mN/m）。
影响：表面张力过高（如未处理的乙醇）会阻碍雾化，导致液滴聚并；过低则易过度铺展，影响涂层精度。
调节剂：添加表面活性剂（如Triton X-100、SDS）可降低表面张力。
3. 固含量与颗粒尺寸
固含量：20-30%以内，过高易导致喷嘴堵塞或涂层龟裂。
颗粒尺寸：悬浮颗粒需 <1 μm（如纳米颗粒），大颗粒（>5 μm）可能沉降或阻塞雾化片。
4. 挥发性
溶剂选择：需平衡挥发速度。快干溶剂（丙酮）适合快速成膜，但易在喷嘴处结晶；慢干溶剂（水、乙二醇）需搭配喷涂平台基底的加热装置。
二、溶液制备与处理建议
1. 预处理步骤
- 过滤：使用滤膜去除颗粒杂质；
- 脱气：真空处理去除溶解气体，防止雾化过程中产生气泡；
- 搅拌：磁力搅拌或超声震荡确保均匀分散。
或直接采用Funsonic超声波恒流注射泵（如下图）。通过将高频超声换能器嵌入到微型容器（注射器）中，可以有效地预分散各种纳米分子悬浮液。在溶液的输送和喷涂中可以避免沉淀和结块、涂层不均等问题。
2.参数优化方法
通过实验确定最佳喷涂参数（如频率、流量、载气压力）与溶液配比的组合。
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公司常备有少量的稀释剂：乙酸乙酯、正丙酯、稀释剂thinner、乙醇(酒精)、异丙醇，可供实验调配使用。
