Aplicación del equipo de boquilla atomizadora ultrasónica en la pulverización de catalizadores.

¿Qué es una boquilla atomizadora ultrasónica?

Las boquillas atomizadoras ultrasónicas utilizan transductores piezoeléctricos para generar vibraciones mecánicas de alta-frecuencia de 20 kHz a 120 kHz o más, entregando líquido a la superficie de la boquilla para formar una película líquida estable. Luego, las vibraciones ultrasónicas rompen esta película en pequeñas gotas uniformes, que posteriormente son transportadas a la superficie de la pieza de trabajo mediante un gas portador de baja-presión para formar un recubrimiento de alta-calidad.

A diferencia de la pulverización a presión tradicional, la pulverización ultrasónica depende casi exclusivamente de aire a alta-presión, lo que elimina salpicaduras y rebotes significativos y mejora en gran medida la tasa de utilización de la suspensión del catalizador.

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Principio de funcionamiento de la pulverización ultrasónica de catalizador.

La suspensión de catalizador se entrega continuamente a la boquilla ultrasónica a través de una bomba dosificadora de precisión.

La vibración de alta-frecuencia hace que la suspensión forme una película líquida uniforme, que luego se atomiza instantáneamente en gotas de aproximadamente 20 a 60 μm (el tamaño exacto depende de la frecuencia de la boquilla y las propiedades del líquido).

Posteriormente, se utiliza una pequeña cantidad de gas portador para depositar uniformemente las gotas sobre la superficie del sustrato. Combinado con una plataforma de movimiento automatizado XYZ, se puede lograr una pulverización automatizada repetible, de gran-área, de alta-precisión.

Todo el proceso es continuo, estable y permite un control preciso del espesor de la película, lo que lo hace ideal para materiales catalizadores de alto-valor.

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Ventajas de los catalizadores de pulverización ultrasónica.

1. Alta uniformidad de pulverización.

Las gotas generadas por ultrasonido tienen una distribución de tamaño muy uniforme, lo que puede formar una película de catalizador continua, densa y uniformemente gruesa, reduciendo eficazmente los poros, la aglomeración y el hundimiento.

2. Mejorar la utilización del catalizador

Los catalizadores de metales preciosos como el platino, el iridio y el rutenio son caros.

En los procesos de pulverización tradicionales, se desperdicia una gran cantidad de lechada debido al rebote y al exceso de pulverización.

La pulverización ultrasónica casi no implica ningún impacto a alta velocidad-, lo que permite que la utilización del material alcance más del 90 %, lo que reduce significativamente los costos de producción.

3. Control preciso del espesor de la película.

Ajustando:

* Frecuencia de boquilla

* Caudal de líquido

* Velocidad de pulverización

* Espaciado de escaneo

* Número de pulverizaciones

, se pueden obtener espesores de película que van desde decenas de nanómetros hasta cientos de micrómetros para cumplir con diferentes requisitos de proceso.

4. No es propenso a obstruir la boquilla.

Las boquillas ultrasónicas no tienen la estructura de orificios pequeños-de las boquillas de presión tradicionales, lo que las hace más adaptables a lodos que contienen nanopartículas, partículas cerámicas y catalizadores, lo que reduce el riesgo de obstrucción.

5. El recubrimiento por pulverización suave protege la estructura del material.

Las suspensiones de catalizadores suelen contener nanopartículas e ionómeros (como Nafion).

La atomización ultrasónica es un método de pulverización-de bajo cizallamiento que evita eficazmente la rotura y agregación de partículas, preservando las propiedades originales de la suspensión.

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Características del equipo de boquilla atomizadora ultrasónica RPS-SONIC

El sistema de pulverización de atomización ultrasónica RPS-SONIC está diseñado para la pulverización de materiales funcionales de alta-precisión y ofrece las siguientes ventajas:

• Las boquillas ultrasónicas de alta-frecuencia garantizan un tamaño de gota uniforme y estable.

• Admite modos de pulverización continua e intermitente.

• Compatible con lechadas de catalizadores de baja-viscosidad y de media-a-alta-viscosidad.

• Equipado con una bomba de inyección de alta-precisión o una bomba peristáltica para un suministro de líquido preciso.

• Puede integrarse con plataformas de movimiento automatizado, plataformas giratorias y robots XYZ.

• El ancho de pulverización, el caudal y el espesor de la película se pueden controlar con precisión.

• Admite aplicaciones de investigación y desarrollo de laboratorio, escala-piloto, escala-intermedia y líneas de producción automatizadas. Con su rendimiento de pulverización estable y su alta tasa de utilización de material, el equipo RPS-SONIC se ha utilizado ampliamente en pilas de combustible, electrolizadores PEM, baterías de litio, energía fotovoltaica, semiconductores e investigación y desarrollo de nuevos materiales.