超聲膜電極鍍膜系統(tǒng)可在燃料電池膜電極工藝上產(chǎn)生高度耐用、均勻的碳基催化劑墨水涂層，而膜不會變形。

均勻的催化劑涂層沉積在PEM燃料電池、GDL、電極、各種電解質(zhì)膜和固體氧化物燃料電池上，噴涂的懸浮液包含炭黑墨水、PTFE粘合劑、陶瓷漿料、鉑和其他貴金屬。

也可以使用超聲波噴涂其他金屬合金，包括金屬氧化物懸浮液的鉑、鎳、銥和釕基燃料電池催化劑涂層，以制造PEM燃料電池、聚合物電解質(zhì)膜（PEM）電解槽、DMFC（直接甲醇燃料電池）和SOFC（固體氧化物燃料電池）可產(chǎn)生大負(fù)荷和高電池效率。

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超聲波噴涂工作原理

通過沿噴嘴長度方向延伸的無堵塞的進料管將液體引入霧化表面，在霧化表面上的液體中產(chǎn)生震動并霧化。

根據(jù)噴霧圖案的寬度要求和所需的流量，噴頭表面基本分成下面三種。

• 上圖圖中左邊的圖示表示散射型超聲波噴嘴霧化形狀為錐形，通常情況下，霧化噴涂直徑為50.8——76.2mm。
• 中間插圖是聚焦型超聲波噴嘴霧化形狀為細(xì)小柱狀形，這種類型的超聲波噴嘴噴涂直徑范圍0.381——1.016mm。通常我們推薦這一類型的噴嘴應(yīng)用于噴涂流量較低，噴涂速率低，狹窄式噴涂。
• 右圖表示平面型超聲波噴涂霧化形狀為圓柱形，這一噴涂模式流量和噴涂速率相對較高，但是相比散射型超聲波噴嘴側(cè)向噴涂范圍有限。

燃料電池噴涂設(shè)備，杭州馳飛

超聲波噴涂的影響因素

從超聲波噴涂的效用來做區(qū)分，主要關(guān)注兩方面一是超聲波噴涂的霧化液滴的顆粒直徑，二是超聲波噴涂的流量性能?？偟脕碚f，影響超聲噴涂儀的噴涂效果主要有超聲頻率、孔口大小、霧化面面積、振動頻率和液體性質(zhì)。

• 超聲頻率：頻率越高，霧滴顆粒直徑越細(xì)??；
• 孔口大小：孔口大小決定流量大小；
• 霧化面面積：霧化面既能夠承受的液體量而同時又能保有產(chǎn)生霧化所需要的薄膜的能力有一個限度的；
• 振動頻率：超聲波頻率越大霧化顆粒直徑越小，但是霧化流量隨之越小
• 液體性質(zhì)：液體中的物質(zhì)會影響霧化效果，比如當(dāng)液體在霧化面經(jīng)過超聲波作用分離形成霧化液滴時，聚合物分子會阻礙這種離散液滴的形成。

超聲波噴涂技術(shù)與傳統(tǒng)涂覆技術(shù)對比

傳統(tǒng)的涂覆方法對于燃料電池中的涂層應(yīng)用存在許多限制。

• 使用浸涂技術(shù)，難以同時控制涂層的厚度和均勻性。
• 空氣霧化噴霧閥會產(chǎn)生過多的噴霧，容易堵塞，產(chǎn)生不均勻的噴霧形式，并且難以維持對液體流速的精確控制；
• 絲網(wǎng)印刷技術(shù)適用于涂覆較厚的涂層，涂覆薄層的能力非常有限；
• 手動刷技術(shù)本質(zhì)上是主觀的，因為這考驗了操作員的技能。

超聲波噴涂技術(shù)優(yōu)勢：

• 噴涂均勻性與可控性高
• 不易堵塞噴嘴
• 原料利用率高、減少浪費
• 無需高壓氣體
• 原材料使用率超過95％
• 觸摸屏控制系統(tǒng)
• 高精度實驗室注射泵

資料來源：杭州馳飛

原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦氫科技網(wǎng)）：膜電極催化劑層制備工藝之一：超聲波噴涂