[发明专利]一种复合雾化方式的喷涂装置

说明书

本发明涉及一种复合雾化方式的喷涂装置，该装置包括外壳防护罩，外壳防护罩连接接地线，外壳防护罩顶部安装有排风装置，外壳防护罩内安装储料器、送料器、静电发生控制器、静电输送线、超声发生器、超声波输送线、复合雾化喷枪枪体、零电势加热平台、XY轴机械系统。该装置采用具有两个喷嘴的复合雾化喷枪枪体，两个喷嘴分别是静电雾化喷嘴和超声波雾化喷嘴，复合雾化喷枪枪体安装在XY轴机械系统上，XY轴机械系统控制复合雾化喷枪枪体在零电势加热平台上部且延XY轴固定架运行，本发明装置结合超声雾化涂和静电雾化的优点，根据浆料特性选择喷涂模式，从而通过喷涂方式的选择控制涂层结构。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，涉及燃料电池催化层制备技术，具体涉及一种复合雾化方式的喷涂装置，装置的喷嘴具有超声雾化和静电雾化两种雾化方式，用于各类喷涂薄膜，比例燃料电池催化层的喷涂。

背景技术

燃料电池催化层目前的制备工艺有喷涂法、涂布法、辊对辊转印法等。其中喷涂法制备催化层所采用的设备成本低，占地面积小，易于操作，更适合于实验室研究以及小批量生产。超声喷涂和静电喷涂是目前制备燃料电池催化层常用的两种方法。目前最为广泛采用的是超声喷涂，静电喷涂尚未在燃料电池催化层制备领域广泛使用。

超声喷涂的原理是利用高频超声波使催化剂浆料雾化，进而沉积到喷涂面上形成催化层。静电喷涂包括静电雾化和静电纺丝，静电雾化的原理是利用高压静电场使带负电的液体雾化，雾化后沿着静电场方向定向运动，沉积在物体表面，静电纺丝的原理是高分子流体静电雾化的特殊形式，雾化出的物质不是微小液滴，而是聚合物小射流。

超声喷涂的优点雾化效果更均匀稳定，催化层更均匀一致，静电喷涂的优点雾化后浆料在静电作用下定向运动，催化层有序化程度更高。因此，如何根据催化剂浆料特性设计一种能够将两种喷涂方式的优点结合起来的喷涂装置，对于发展CCM型膜电极具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种结合超声喷涂和静电喷涂优点的复合雾化方式的喷涂装置，该装置采用具有两个喷嘴的复合雾化喷枪枪体，两个喷嘴分别是静电雾化喷嘴和超声波雾化喷嘴，可以根据浆料的特性，选择喷涂方式，进而对涂层结构进行优化控制。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种复合雾化方式的喷涂装置，包括外壳防护罩14，外壳防护罩14连接接地线18，外壳防护罩14顶部安装有排风装置7，外壳防护罩14内安装储料器、静电发生控制器3、静电输送线5、超声发生器10、超声波输送线12、复合雾化喷枪枪体11、零电势加热平台16、XY轴机械系统17；

所述的静电发生控制器3，安装在外壳防护罩14上，连接外部电源，释放高压静电，通过静电输送线5将高压静电输送到复合雾化喷枪枪体11中的静电雾化喷嘴6处；

所述超声发生器10，安装在外壳防护罩14上，连接外部电源，产生20～120kHz的超声波，超声波传送到复合雾化喷枪枪体11中的超声波雾化喷嘴15处；

所述控制复合雾化喷枪枪体11，安装在XY轴机械系统17上，具有两个喷嘴，分别是静电雾化喷嘴6和超声波雾化喷嘴15，静电雾化喷嘴6和超声波雾化喷嘴15连接浆料通道，浆料通道连接储料器为喷嘴供料；

所述零电势加热平台16固定装在外壳防护罩14底部，与接地线18连接，将静电荷从装置内导出；

所述XY轴机械系统17，包括是XY轴固定架，架设在零电势加热平台16上部，XY轴固定架上安装复合雾化喷枪枪体11，XY轴机械系统17控制复合雾化喷枪枪体11在零电势加热平台16上部且延XY轴固定架运行。

进一步地，所述的静电雾化喷嘴6和超声波雾化喷嘴15相对独立设置，根据浆料的特性，选择喷涂方式，以对涂层结构进行优化控制。