超声波喷涂技术利用高频声波(通常超过50kHz)将液体涂料破碎成微米级、高度均匀的雾化颗粒,然后通过载气将其喷涂到玻璃基材表面。
一、超声波喷涂的优势
与传统的气动喷涂(二流体喷涂)相比,超声波喷涂在功能性涂料涂覆上具有显著优势:
极高的均匀性和一致性:超声波产生的雾化颗粒尺寸分布非常集中,避免了大的液滴,从而能够形成极其均匀、无缺陷的薄膜涂层;这对于光学和电子功能所产生的效果至关重要。
极高的转移效率和材料利用率:喷涂方向性好, 过喷很少,材料利用率可高达 85-95%,而传统喷涂可能只有 30-50%。这对于昂贵的功能性涂料(如ITO纳米银线、AR涂层材料)来说,能节省巨大成本。
极低的流速和精确控制:可以稳定地喷涂微量液体(低至毫升/分钟级别),非常适合制备超薄涂层和进行图案化喷涂。
温和的雾化过程:无需高压气体,雾化过程不依赖于液体的高速撞击,因此对涂料中的纳米颗粒、高分子结构等损伤小,不会造成剪切力破坏。
无堵塞:喷头没有细小孔径,不易被涂料中的颗粒堵塞,减少了维护工作。
可处理低粘度液体:非常适合处理粘度较低(通常<30 cps)的功能性涂料溶液。

二、关键应用领域(用在哪些玻璃功能涂层?)
超声波喷涂在玻璃上的功能性涂层应用非常广泛,主要包括:
透明导电薄膜 (TCF):
ITO (氧化铟锡) 纳米墨水:用于制造触摸屏、液晶显示器、OLED等的透明电极。
银纳米线 (AgNW) 墨水:一种新兴的柔性透明导体。
石墨烯、碳纳米管 (CNT) 等碳基导电涂层。
抗反射 (AR) / 减反射涂层:应用于太阳能电池盖板、显示器件、光学镜头、博物馆展柜玻璃等,增加透光率。
光伏玻璃涂层:
太阳能电池的减反射涂层。
钙钛矿太阳能电池中的空穴传输层、电子传输层的制备。
隔热涂层:喷涂具有红外反射功能的纳米材料(如ATO),用于建筑节能玻璃。
装饰性涂层:喷涂各种颜色的功能性油墨。

三、总结
超声波喷涂技术为在玻璃上制备高性能功能性涂层提供了一种精密、高效、节能、环保的解决方案。它特别适合于那些对涂层厚度、均匀性和材料成本有严苛要求的先进制造领域。
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