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Palas® RBG 1000在氧化鋁塗層工藝優化中的優異表現

2024活動訊息

15 - 02，2024

Palas® RBG 1000在氧化鋁塗層工藝優化中的優異表現

曼彻斯特大學研究團隊借助Palas® RBG 1000氣膠產生器完成氣膠沉積法的工業優化

在條件苛刻的環境中，電力發動機或電磁發電機等精密儀器，越來越需要塗層的保護，其中陶瓷塗層因其更高的機械强度和更高的耐溫性頗受青睞。氣膠沉積法（AD）是室溫條件下製造陶瓷塗層的一種高效操作，
可將細陶瓷粉在室溫條件下直接沉積致密塗層。在此過程中，擁有一台精密的氣膠產生器便是研究得以順利進行的突破點之一。

Palas^® RBG 1000氣膠產生器憑藉不同壓力條件下的穩定發塵，為曼彻斯特大學研究團隊在使用氣膠沉積法(AD)製作氧化鋁塗層時提供了更為連續穩定的氣膠，並得出一系列可信賴的測試數據，
助力科研人員在嚴苛環境下探尋精密儀器設備等提高耐用度的工藝優化方法。

氣膠沉積過程的工藝優化
在氧化鋁塗層生成的過程中，選擇不同物理特性的粉末並評價沉積過程中顆粒的流動行為是至關重要的，該研究主要著重於通過尋找合適的粉末加工方法來提高前驅體粉末在氣膠沉積過程中的適用性。
然而，獲得理想的不同物理性状粉末的結果，需要在高溫高壓條件下進行多實驗產生數據對比。Palas® RBG 1000氣膠產生器為此次實驗在10^-3mbar條件下提供了持續且穩定的氣膠顆粒，
並通過如下圖所示的噴嘴進入沉積室。

(a)在AD工藝中使用的不鏽鋼噴嘴的幾何尺寸和(b)圖像

氧化鋁塗層的氣膠沉積法往往需要經過顆粒氣膠的產生、霧化、傳輸到基底、衝擊斷裂、塑性以及最终的致密幾個步驟。在磨粉經過噴霧乾燥機加工成氧化鋁顆粒物，並霧化、乾燥並收集後，
會填入Palas® RBG 1000氣膠產生器並擴散形成穩定的氣膠，隨後沉積形成氧化鋁塗層。

研究發現，更大粒徑範圍的顆粒物有利於產生均匀的致密塗層，但是過大的顆粒會有破壞基底的傾向。而使用Palas® RBG 1000儀器生成所需要的氧化鋁氣膠時，壓實的粉末被送入設備後，
通過載氣的剪切流從而在刷毛中分散，得到的部分顆粒直徑大小如下圖所示，可見雖依舊有較大直徑顆粒，但是已經有效的促進了脱團聚和减少粉結塊，提高致密度的同時保護了基底不被破壞。

(a) SEM顯微照片和(b)噴霧乾燥的氧化鋁粉末流經氣膠產生器后的直徑分布。

穩定輸出的Palas®氣膠產生器
Palas® RBG 1000 型氣膠產生器可在高達3 bar壓力條件下提供穩定性强和高重複性的粉塵氣膠。該產生器提供了不同規格的耐壓儲粉罐組合，可以提供質量流量為0.04 – 430 g/h範圍内的粉塵氣膠，從而應對不同濃度下的實驗需求。

在氧化鋁

塗層工藝優化的實驗中，科研人員多次調整物理性態以及記錄不同的衝擊速度來獲得不同的氧化鋁塗層形成效果。RBG 1000發生器的穩定發塵能力使研究人員獲得了可靠的實驗數據，從而得到了一種密度更大、無明顯裂縫的塗層，提高了沉積效率並提高了黏附强度，為科研事業保駕護航。