曼徹斯特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)借助Palas® RBG 1000氣溶膠發(fā)生器完成氣溶膠沉積法的工業(yè)優(yōu)化

關(guān)鍵詞：粉塵氣溶膠發(fā)生器、粉塵發(fā)生器、氣溶膠沉積法、粉塵氣溶膠、喂塵器

在條件苛刻的環(huán)境中，電力發(fā)動機(jī)或電磁發(fā)電機(jī)等精密儀器，越來越需要涂層的保護(hù)，其中陶瓷涂層因其更高的機(jī)械強(qiáng)度和更高的耐溫性頗受青睞。氣溶膠沉積法（AD）是室溫條件下制造陶瓷涂層的一種高效操作，可將細(xì)陶瓷粉在室溫條件下直接沉積致密涂層。在此過程中，擁有一臺精密的氣溶膠發(fā)生器便是研究得以順利進(jìn)行的突破點(diǎn)之一。

Palas® RBG 1000氣溶膠發(fā)生器憑借不同壓力條件下的穩(wěn)定發(fā)塵，為曼徹斯特大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在使用氣溶膠沉積法(AD)制作氧化鋁涂層時(shí)提供了更為連續(xù)穩(wěn)定的氣溶膠，并得出了一系列可信賴的測試數(shù)據(jù)，助力科研人員在嚴(yán)苛環(huán)境下探尋精密儀器設(shè)備等提高耐用度的工藝優(yōu)化方法。

氣溶膠沉積過程的工藝優(yōu)化

在氧化鋁涂層生成的過程中，選擇不同物理特性的粉末并評價(jià)沉積過程中顆粒的流動行為是至關(guān)重要的，該研究主要著重于通過尋找合適的粉末加工方法來提高前驅(qū)體粉末在氣溶膠沉積過程中的適用性。然而，獲得理想的不同物理性狀粉末的結(jié)果，需要在高溫高壓條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生數(shù)據(jù)對比。Palas® RBG 1000氣溶膠發(fā)生器為此次實(shí)驗(yàn)在10 -3 mbar條件下提供了持續(xù)且穩(wěn)定的氣溶膠顆粒，并通過如下圖所示的噴嘴進(jìn)入沉積室。

(a)在AD工藝中使用的不銹鋼噴嘴的幾何尺寸和(b)圖像

氧化鋁涂層的氣溶膠沉積法往往需要經(jīng)過顆粒氣溶膠的產(chǎn)生、霧化、傳輸?shù)交住_擊斷裂、塑性以及最終的致密幾個(gè)步驟。在磨粉經(jīng)過噴霧干燥機(jī)加工成氧化鋁顆粒物，并霧化、干燥并收集后，會填入Palas® RBG 1000氣溶膠發(fā)生器并擴(kuò)散形成穩(wěn)定的氣溶膠，隨后沉積形成氧化鋁涂層。

研究發(fā)現(xiàn)，更大尺寸范圍的顆粒物有利于產(chǎn)生均勻的致密涂層，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溶膠時(shí)，壓實(shí)的粉末被送入設(shè)備后，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(jīng)有效的促進(jìn)了脫團(tuán)聚和減少粉末結(jié)塊，提高致密度的同時(shí)保護(hù)了基底不被破壞。

(a) SEM顯微照片和(b)噴霧干燥的氧化鋁粉末流經(jīng)氣溶膠發(fā)生器后的直徑分布。

穩(wěn)定輸出的Palas®氣溶膠發(fā)生器

Palas® RBG 1000 型氣溶膠發(fā)生器可在高達(dá)3 bar壓力條件下提供穩(wěn)定性強(qiáng)和高重復(fù)性的粉塵氣溶膠。該發(fā)生器提供了不同規(guī)格的耐壓儲粉罐組合，可以提供質(zhì)量流量為0.04 – 430 g/h范圍內(nèi)的粉塵氣溶膠，從而應(yīng)對不同濃度下的實(shí)驗(yàn)需求。

在氧化鋁涂層工藝優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)中，科研人員多次調(diào)整物理性態(tài)以及記錄不同的沖擊速度來獲得不同的氧化鋁涂層形成效果。RBG 1000發(fā)生器的穩(wěn)定發(fā)塵能力使研究人員獲得了可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而得到了一種密度更大、無明顯裂縫的涂層，提高了沉積效率并提高了粘附強(qiáng)度，為科研事業(yè)保駕護(hù)航。

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Palas® RBG系列氣溶膠發(fā)生器

2022年德國Palas®推出新款RBG系列，在RBG1000系列產(chǎn)品基礎(chǔ)上極大的提升了性能。支持使用粉末、花粉和整體固體中產(chǎn)生粉塵氣溶膠，質(zhì)量流量約為 40 mg/h-800 g/h，三款新型氣溶膠發(fā)生器 RBG professional、RBG basic和 RBG solo可滿足從研究到質(zhì)量保證以及校準(zhǔn)的要求。

利用粉塵和粉末產(chǎn)生的低濃度固體顆粒物氣溶膠適用于很多應(yīng)用場合，比如顆粒物測量設(shè)備校準(zhǔn)試驗(yàn)臺的研究、開發(fā)與品控。發(fā)生器單次發(fā)塵的穩(wěn)定性以及更低的給料速率，是產(chǎn)生低濃度固體顆粒物氣溶膠必要條件。此外，產(chǎn)生氣溶膠過程中的重現(xiàn)性也是需要保證的。RBG 系統(tǒng)可以在 0.04 g/h - 800 g/h質(zhì)量流量范圍內(nèi)滿足上述相關(guān)相求。

產(chǎn)品優(yōu)勢：

?   可靠

?  由于長時(shí)間給粉的一致性，測量結(jié)果具有高可重現(xiàn)性

?  非常適合擴(kuò)散多種非粘性粉塵

?   靈活

?  具有不同尺寸的儲粉罐和擴(kuò)散蓋，快速適應(yīng)不同測試條件

?  應(yīng)用范圍廣，最大 10 bar 工作壓力，提供不同載體氣體

?   簡易

?  操作簡單，自動檢測體積流速，LED顯示所有參數(shù)

?  通過提供的Palas®軟件和 USB 接口方便遠(yuǎn)程控制RBG系統(tǒng)

應(yīng)用領(lǐng)域：

?   過濾器測試

?   過濾器和過濾材料的研發(fā)

?   測量設(shè)備的校準(zhǔn)

?   顆粒物圖像速度測量

?   呼吸暴露測試

?   口罩過濾測試

Palas®定期開展各種主題的在線研討會來傳遞氣溶膠測量技術(shù)的專業(yè)知識，來自全球的Palas®專業(yè)技術(shù)人員，以及行業(yè)學(xué)者將為您進(jìn)行在線詳細(xì)講解。歡迎注冊參會，盡快獲悉在線研討會信息！

主題： 使用FET系統(tǒng)確保您的產(chǎn)品質(zhì)量和發(fā)展（英文）

時(shí)間：2024年1月18日，周四 16: 30 – 17: 30

主講人：Martin Schmidt / 工業(yè)與科研負(fù)責(zé)人

歡迎您注冊報(bào)名參會！

作為氣溶膠測量技術(shù)的專家，Palas®將其在顆粒和過濾技術(shù)領(lǐng)域制定安全標(biāo)準(zhǔn)的長期專業(yè)知識帶入了中國，將其*的技術(shù)集成在高精度和認(rèn)證儀器中，可用于生產(chǎn)和表征空氣中的顆粒。除此之外，還將開展培訓(xùn)課程和研討會來傳遞專業(yè)知識。2020年7月，Palas®中國在上海成立運(yùn)營，以更好地服務(wù)于亞洲市場。Palas®不僅將德國品質(zhì)帶入中國，而且還滿足您進(jìn)行安全可靠測試所需的所有相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。作為一家通過ISO 9001：2015質(zhì)量管理體系認(rèn)證的公司，Palas®提供的過濾效率測試解決方案符合歐盟、中國和美國等國家和地區(qū)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 如ISO 16890, ISO 29463-3, ISO 12500, ISO 17536等，為用戶的出口業(yè)務(wù)提供有力支持。在環(huán)保方面，Palas®同樣遵守多項(xiàng)環(huán)境監(jiān)測行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（EN 15267, HJ653等）。

帕剌斯儀器（上海）有限公司

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