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Alternative Energie & Nanomaterialien

Dünnfilmschichten aus funktionalen Nanomaterialien

Dünnfilmschichten aus funktionalen Nanomaterialien

Beschichtungs-Maschinen für gleichmäßige Dünnfilmschichten aus funktionalen Nanomaterialien

Sono-Tek Ultraschall-Nanomaterial-Beschichtungs-Maschinen eignen sich sehr gut zum Sprühen von Nanomaterialien wie CNTs, Nanodrähten, Perowskit, Graphen und anderen. Durch die inhärenten Ultraschallschwingungen der Düse bricht die Energie agglomerierte Partikel in der Suspension auf, die Flüssigkeit ist während des gesamten Beschichtungsprozesses kontinuierlichen mechanischen Schwingungen ausgesetzt, ohne das Material zu beschädigen. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn eine gleichmäßige Dispersion von funktionalen Nanopartikeln erforderlich ist. Andere Sprühtechniken können im Vergleich dazu keine Agglomerate dispergieren und verstopfen leicht.

Deagglomeration von Nanopartikeln

Nanobeschichtungen profitieren in mehrfacher Hinsicht von der Verwendung von Ultraschall-Sprühgeräten zum Sprühen von Nanosuspensionen:

  • Die Möglichkeit, ultradünne leitfähige Schichten mit gewünschten elektrischen und transparenten Eigenschaften zu sprühen.
  • Homogene Verteilung von Nanopartikeln über das Substrat für eine maximale Materialausnutzung.
  • Gezieltes Sprühen mit niedriger Geschwindigkeit führt zu sehr wenig Overspray von teuren Materialien.
  • Ultraschall-Beschichtungs-Maschinen bieten mehr Flexibilität, Kontrolle und sind kostengünstiger als andere Abscheidungsmethoden wie Tauchen, Spin-Coating und pneumatisches Sprühen.
  • Wahl der Tropfengröße, bis zu 11 µm, abhängig von der verwendeten Düsenfrequenz.
  • Programmierbare XYZ-Beschichtungs-Maschinen bieten eine Komplettlösung für Ihren Beschichtungsprozess, vom FuE-Labormaßstab bis zur Serienfertigung.
  • Feine oder großflächige Nanobeschichtungen.

Beispiele für häufig gesprühte Nanomaterialien

  • Aufbringen von CNTs (Kohlenstoff-Nanoröhrchen), Nanodrähten, Perowskit-Materialien, Graphen in gleichmäßig dünnen Schichten für alternative Energie, Elektronik, Halbleiter oder medizinische Anwendungen.
  • Sprühen von Katalysatortinten wie Ruß und Platinlösungen in der Brennstoffzellenherstellung.
  • Verstärkende Beschichtungen und Schutzbeschichtungsanwendungen mit Graphen oder CNTs.
  • Verschiedene Nanomaterialien für EMV-Beschichtung zur EMI-Abschirmung
  • Erzeugen von transparenten, leitfähigen Beschichtungen.
  • Abscheidung gleichmäßiger dünner Schichten aus Nanodrähten oder Graphen in neuartigen Elektronikanwendungen.

Sono-Tek-Ultraschall-Beschichtungsanlagen werden für die Deposition gleichmäßiger Schichten im Nanobereich auf beliebig breiten Substraten eingesetzt. Die Fähigkeit, diese sehr dünnen Schichten mit hoher Gleichmäßigkeit auch über sehr große Breiten zu erzeugen, macht die Ultraschall-Sprühtechnologie einzigartig geeignet für viele Präzisionssprühanwendungen in der Nanotechnologie.

Sono-Tek kooperiert mit einem der weltweit führenden Hersteller von elektrostatischen Beschichtungen, Sames Kremlin, um eine spannende neue Beschichtungstechnologie zu entwickeln: Ultrastatic ESC (Enhanced Spray Coating) Option.

Das Ultrastatic ESC-System verwendet Ultraschallzerstäubung in Kombination mit Elektrostatik. Die Verbindung dieser beiden seit langem etablierten Beschichtungstechniken hat interessante Ergebnisse gezeigt, die oft die Abscheidungs- und Beschichtungseigenschaften verbessern.*

Ultrastatic ESC wird derzeit als Forschungs- und Entwicklungswerkzeug für Labore und Universitäten angeboten, die neue Methoden der Dünnschichtabscheidung erforschen.

*Die Ergebnisse variieren stark und hängen von den Substrat- und Flüssigkeitseigenschaften ab.

Die Ultrastatic ESC-Option lässt sich leicht mit den 3-achsigen Beschichtungs-Maschinen von Sono-Tek konfigurieren und bietet viele Funktionen und Vorteile für kundenspezifische Beschichtungslösungen:

  • Programmierbare koordinierte XYZ-Bewegung.
  • Geeignet für sehr geringe Durchflussraten.
  • Selbstreinigende, nicht-verstopfende Ultraschalldüsen.
  • Aufbrechen von agglomerierten Partikeln durch die Vibrationen der Ultraschalldüse.

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