Wirksame Multidüsen-Elektrospray-Methode

Wenn für die schnellere Beschichtung großer Substrate ein Elektrospray-System mit mehreren Düsen in Betracht gezogen wird, kann der Trocknungsprozess völlig anders aussehen als bei einem System mit nur einer Düse. Forscher haben nun ein Multidüsen-Elektrospray-System für einen hohen Durchsatz und eine gleichmäßige Beschichtung vorgestellt.

Mit dem Elektrospray-Verfahren ist es möglich, gleichmäßige und feine Tröpfchen zu erzeugen. Bildquelle: Ilshat - stock.adobe.com (Symbolbild).
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Das Elektrosprühen ist eine effektive Methode zur Erzeugung funktioneller Schichten auf Substraten. Mit Hilfe des Elektrosprühens lassen sich gleichmäßige und feine Tröpfchen erzeugen, die sich an das Substrat anlagern, ohne durch das von der Düse und dem Substrat gebildete elektrische Feld weggeblasen zu werden. Die Gleichmäßigkeit der beschichteten Schicht wird durch einen Flüssigkeitstrocknungsprozess (z. B. Marangoni-Effekt auf Substraten) kaum beeinträchtigt, da die Größe der Tröpfchen bis in den Mikron-/Nanobereich reichen kann und die Lösungsmittel in den Tröpfchen schnell verdampfen können. Daher wird das Elektrospray-Verfahren oft als “Trockenabscheidung” bezeichnet.

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Hleichmäßige Schicht in einem schnell trocknenden Prozess

Wenn jedoch ein Elektrospray-System mit mehreren Düsen für den schnelleren Prozess der Beschichtung großer Substrate in Betracht gezogen wird, kann der Trocknungsprozess völlig anders aussehen als bei einem System mit einer Düse. Darüber hinaus können das Übersprechen und das ungleichmäßige Sprühvolumen der einzelnen Düsen ein zusätzliches Problem darstellen, das es zu lösen gilt. In einer neuen Studie haben die Forscher ein Multidüsen-Elektrospray-System und -Verfahren vorgeschlagen, um die Heterogenität der Sprühmenge zu mitteln und eine gleichmäßige Schicht in einem schnell trocknenden Prozess zu erreichen. Schließlich haben sie die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Methoden durch die Herstellung von superhydrophoben Schichten auf einem hochisolierenden Substrat nachgewiesen.

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Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Volume 20, Issue 3, May 2023 veröffentlicht.

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