超聲波噴霧熱解技術是一種由超聲波誘導的液滴生成現(xiàn)象，具有一些有趣的特性，包括簡單、經濟高效、連續(xù)操作、高沉積速率以及能夠在大面積表面上沉積。在低飛行速度下，獲得的液滴平均尺寸小于20 μm。這會阻礙液滴從氣相中除去，因為液滴會與反應器壁發(fā)生碰撞、液滴之間發(fā)生碰撞以及隨之而來的融合。噴霧熱解技術具有多種優(yōu)勢，包括與真空沉積的涂層相比，獲得的涂層穩(wěn)定性更高、溶液前體多樣、經濟高效且方便。
超聲噴頭
噴霧熱解技術是一種適應性強的加工方法，可用于制備致密或多孔的單層和多層薄膜、陶瓷涂層和各種材料粉末?，F(xiàn)有的噴霧加工技術可根據(jù)噴霧熱解工藝起始溶液反應的能源類型進行分類，包括管式反應器 (SP)、乳液燃燒法、蒸汽火焰反應器和火焰噴霧熱解；也可根據(jù)用于霧化前體的方法進行分類，包括靜電、空氣加壓和超聲波噴霧熱解技術。如果溶液前體反應所用的能源來自外部能源供應而不是來自噴霧本身(如 VFSP 和 SP)，則該方法對所選前體和溶劑的靈敏度會降低。根據(jù)溶液前體的溶解度、類型和成本效益，噴霧熱解技術中使用各種溶劑。通常，硝酸鹽、氯化物和醋酸鹽可溶解于水和醇溶劑中，被用作金屬氧化物前體。噴霧熱解技術的另一種分類是基于系統(tǒng)中使用的霧化器類型。此外，決定所獲薄膜質量的氣溶膠液滴大小通常取決于霧化方法。霧化方法主要有三種：靜電、氣流和超聲波。采用靜電、氣流和超聲波霧化器的噴霧熱解技術分別稱為靜電噴霧沉積、加壓噴霧熱解和超聲波或正常噴霧熱解 (SP) 。超聲波霧化基于高頻振動的機電裝置進行操作。只有低粘度的牛頓流體在通過振動表面時才能霧化，振動會使溶液霧化成液滴。
噴霧熱解技術
與其他薄膜沉積技術相比，噴霧熱解技術具有多項優(yōu)勢，包括其開放大氣工藝、開放反應室、沉積過程中的可調性以及易于觀察沉積過程。它還具有多層制備能力，這對于制造功能分級層非常有吸引力?？梢酝ㄟ^改變起始溶液來調整薄膜成分。噴霧熱解技術可用于處理致密多孔薄膜，方法是優(yōu)化沉積變量，包括沉積溫度、前體成分和濃度、基底溫度、溶劑類型、載氣比、溶液流速、裝置噴嘴和基底之間的距離以及流速。與氣相路線相比，噴霧熱解技術的一個主要優(yōu)勢是它能夠合成具有精確所需化學計量的多組分粒子。根據(jù)前驅體類型、基底溫度、裝置噴頭與基底之間的距離，液滴可能在未蒸發(fā)的情況下沉積，也可能在到達基底之前全分解，從而產生類似于化學氣相沉積的過程。燃燒可燃前驅體也可能導致顆粒噴霧的形成或沉積溫度的升高。
