[发明专利]一种用于气溶胶直写打印的二级雾化器及其雾化方法

说明书

本发明涉及气溶胶直写打印领域，具体为一种用于气溶胶直写打印的二级雾化器及其雾化方法,其中，二级雾化器包括筒体，筒体的上端具有开口，侧面具有进液通道，内部具有雾化腔，进液通道与雾化腔连通；固定安装在筒体上端的喷嘴，喷嘴上具有流道，流道与雾化腔连通，流道的一端为进气通道，另一端为出料口；与筒体的下端固定连接的底座，底座与筒体围成雾化腔，雾化腔的底部设置有震荡片。本发明先使用超声雾化进行震荡分散液体的内部结构，消除液体内部的分子间作用力，然后使用气雾化的方法对其进一步地雾化，这样既能有效地缩小气溶胶的液滴直径，又能使气溶胶的浓度和密度不会因此降低，加快了雾化过程，提高了雾化效率。

技术领域

本发明涉及气溶胶直写打印领域，具体为一种用于气溶胶直写打印的二级雾化器及其雾化方法。

背景技术

气溶胶(aerosol)由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系，其分散相为固体或液体小质点，其大小为0.001～100微米，分散介质为气体。液体气溶胶通常称为雾，固体气溶胶通常称为雾烟。气溶胶直写打印工艺是将气溶胶以直写的形式有序地沉积在基底上的过程，进行打印的第一步就是要制备足量的气溶胶，而在这一步骤中一般都是采用气雾化的方法。往装满液体的容器中持续通入高压干燥气体，如氮气，容器内的液体被运输到氮气进风口处，因而被冲散成很多直径非常小的小液滴，并且这些小液滴会大部分地分散在气体中，被气体运输出去。这样就可以得到包含有很多微小液滴的气溶胶流体，该流体在后续的步骤中会被采样和聚焦，然后直接沉积在基底上，实现直写打印的目的。不过通过气雾化得到的气溶胶液滴直径大小范围较大，一般是2.5微米到10微米。当需要进行高精度的气溶胶直写打印时，对气溶胶液滴的直径大小有比较高的要求，往往需要将其直径范围控制到5微米以内。增大气雾化的氮气气压，可以大幅度地缩小气溶胶液滴直径。但这样的话，会存在一个问题。那就是会使得输出的气溶胶流体的浓度和密度降低，导致生产效率下降。而且增大氮气的气压会导致后续的工艺步骤实现难度增加，需要耗费更多的材料。所以单纯地通过增大气压来缩小气溶胶滴液的直径是不合理的，这需要研究一种新型的方法，既能使得气溶胶的颗粒足够小，又能保证气溶胶流的浓度和密度足够高，维持高生产效率。

发明内容

为了克服上述背景技术中的问题，本发明提供了一种用于气溶胶直写打印的二级雾化器及其雾化方法，通过该雾化器及其雾化方法可以有效的缩小气溶胶的液滴直径，又能使得气溶胶流的浓度和密度不会因此降低。

本发明的第一个目的是提供一种用于气溶胶直写打印的二级雾化器，包括:筒体，筒体的上端具有开口，侧面具有进液通道，内部具有雾化腔，进液通道与雾化腔连通；喷嘴，喷嘴固定安装在筒体的上端，喷嘴上具有流道，流道与雾化腔连通，流道的一端为进气通道，另一端为出料口；震荡片，所述震荡片设置在所述雾化腔的底部。

进一步的，还包括底座，底座与筒体的下端固定连接，底座与筒体围成雾化腔，底座上设有安装凹槽，震荡片固定在安装凹槽内，底座与筒体通过螺栓固定连接。

进一步的，筒体上端设有安装止口，喷嘴的下端设有安装孔，安装止口与安装孔过盈配合连接。

进一步的，进气通道的进气方向与震荡片的震荡方向垂直设置，震荡片为超声波震荡片。

进一步的，进液通道位于筒体的下端，靠近底座。

本发明的第二个目的是提供一种利用上述任意一种二级雾化器对气溶胶进行雾化的方法，包括以下步骤：

(1)使用震荡片发出的高频超声波对雾化腔内的液体进行震荡；

(2)在进气通道中通入高压干燥气体。

进一步的，高压干燥气体为氮气或压缩空气。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：