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一、超聲波霧化的基本原理

超聲波噴頭是利用超聲波換能器的壓電效應(yīng)將超聲波發(fā)生器提供的電能轉(zhuǎn)化為高頻振動(dòng)的機(jī)械能（頻率20kHz~120kHz、振幅4～20μm）。機(jī)械能被轉(zhuǎn)移到液體中，產(chǎn)生駐波。液體通過噴頭導(dǎo)入到霧化面，當(dāng)液體離開噴頭的霧化表面時(shí)，它被破碎成均勻微米級(jí)細(xì)霧液滴，從而實(shí)現(xiàn)霧化，噴灑在基材表面，從而形成薄膜涂層，達(dá)到精密噴涂的要求。這一過程中對(duì)用戶所使用的液體的物理特性有要求如下：

液體的粘度小于30cps；溶液中的固含量不大于20～30%；

液體中存在的顆粒小于15-45μm，超聲波噴頭的越高，要求顆粒度越細(xì)小。

二、關(guān)于粘度

1.影響霧化效果

高粘度液體其分子之間的粘黏度高，從而影響超聲波振動(dòng)分散的效果，導(dǎo)致產(chǎn)生液體細(xì)霧的大小不均勻，甚至不霧化。同時(shí)，高粘度還使得細(xì)霧在工作空間也會(huì)相互粘連，導(dǎo)致液體細(xì)霧噴灑在基材表面時(shí)，產(chǎn)生涂層的不均勻性。這對(duì)于需要對(duì)均勻涂層要求高的應(yīng)用場(chǎng)景，如精密電子元件涂層、光學(xué)鏡片鍍膜等極為不利，會(huì)嚴(yán)重影響涂層質(zhì)量，降低產(chǎn)品性能。因此，合適的粘度，可保障霧化水滴能均勻細(xì)小地形成和分布，滿足高質(zhì)量涂層的要求 。

2.能量消耗與設(shè)備壽命

霧化高粘度液體需要更高的驅(qū)動(dòng)功率，可能加速設(shè)備器具的老化或?qū)е逻^熱損壞。

3.液體流動(dòng)性

高粘度液體流動(dòng)性差，可能導(dǎo)致供液不均勻，噴霧狀況會(huì)斷斷續(xù)續(xù)，導(dǎo)致噴頭間歇性干燒。

三、關(guān)于顆粒度

1.防止噴頭堵塞

若噴涂液體中存在較大顆粒，這些顆粒在通過超聲波噴頭的細(xì)小通道時(shí)，極有可能導(dǎo)致噴頭堵塞。噴頭一旦堵塞，不僅會(huì)中斷噴涂作業(yè)，影響生產(chǎn)效率，還可能因強(qiáng)行繼續(xù)工作而損壞噴頭，增加設(shè)備維修成本和停機(jī)時(shí)間。液體中存在有固化物，其顆粒的粒徑必須滿足一定的要求，可從源頭上避免噴頭堵塞問題的出現(xiàn)，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行 。

2.確保霧化效果與涂層質(zhì)量

較大顆粒無法被超聲波有效破碎成均勻微小的液滴，會(huì)導(dǎo)致霧化效果變差，最終形成的涂層表面也可能出現(xiàn)粗糙、不平整、厚度不一致等缺陷。在對(duì)涂層質(zhì)量要求較高的行業(yè)產(chǎn)品，如半導(dǎo)體制造中芯片表面的涂層、航空航天領(lǐng)域飛行器零部件的涂層等，這些缺陷可能引發(fā)嚴(yán)重的性能問題。因此，溶液中的顆粒度小，溶解性高，有助于保證霧化效果良好，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的涂層制備 。

四、總結(jié)

粘度和顆粒度直接影響超聲波噴頭的霧化效果、穩(wěn)定性和壽命。選型時(shí)需匹配液體特性，選擇合適的溶液溶劑（調(diào)節(jié)粘度），必要時(shí)預(yù)處理液體（如對(duì)顆粒物的篩選過濾、使用超聲波分散供液系統(tǒng)），以確保高效可靠運(yùn)行。

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