本實(shí)用新型涉及一種超聲輔助靜電噴涂熱解裝置，特別涉及易控制、小批量制備致密均勻的薄膜，屬于微納米級薄膜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

溶液靜電噴涂分為靜電霧化和靜電紡絲兩種形式，其中靜電霧化是利用高壓靜電場使帶負(fù)電的各類液體霧化分裂出細(xì)小的液滴，液滴沿著靜電場方向相反的方向定向運(yùn)動，最終液滴顆粒吸附沉積在物體表面，現(xiàn)在已在噴漆、鍍膜、納米粉末制造等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用；靜電紡絲就是高分子流體靜電霧化的特殊形式，此時霧化分裂出的物質(zhì)不是微小液滴，而是聚合物小射流，射流在空氣中經(jīng)過劈裂、拉伸、細(xì)化等過程形成納米纖維沉積到收集極上形成微納米級纖維，應(yīng)用在醫(yī)療、過濾行業(yè)。

靜電霧化主要由靜電發(fā)生器、儲液器、噴頭組成，靜電霧化采用粘度低的牛頓流體，射流為細(xì)小的霧化顆粒。

現(xiàn)有的靜電噴涂裝置的設(shè)備體積普遍較大、重量都較高，使用時攜帶困難，操作麻煩，無法滿足個人以及小型加工使用的需求，限制了靜電噴涂技術(shù)在很多行業(yè)的應(yīng)用和推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種小型的、易控制的靜電噴涂熱解裝置，以解決小規(guī)模制備薄膜的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

一種超聲輔助靜電噴涂熱解裝置，由超聲發(fā)生裝置、高壓電場裝置、收集裝置、防護(hù)室組成，所述的超聲發(fā)生裝置包括超聲波霧化模塊、螺旋形聚四氟乙烯蓋、噴嘴、定向罩；所述的高壓電場裝置包括變壓器、30KV可調(diào)高壓電源、精密電位器、30KV直流數(shù)顯高壓電壓表，本裝置通過設(shè)置變壓器、30KV可調(diào)高壓電源，能將220V的交流電源調(diào)節(jié)成1KV～30KV直流輸出電壓；所述的收集裝置包含沉積板、K型電阻絲、多功能智能溫度控制器，所述的沉積板是理化性能良好的鋁薄板，所述的K型電阻絲可以增大可調(diào)控溫度的范圍；所述的多功能智能溫度控制器使溫度一直維持設(shè)定值；所述的防護(hù)室由亞克力板構(gòu)成，并設(shè)置金屬連接片；超聲發(fā)生裝置中的石榴型噴嘴連接到高壓電場裝置中的30KV可調(diào)高壓電源負(fù)高壓端，噴嘴端安裝有定向罩；收集裝置中的多功能智能溫度控制器的輸出端連接K型電阻絲，K型電阻絲安裝在沉積板上，所述的沉積板與高壓電場裝置中的30KV可調(diào)高壓電源的零電位端連接；所述的防護(hù)室內(nèi)安裝超聲發(fā)生裝置、收集裝置和高壓電場裝置。

上述超聲波靜電噴涂熱解裝置中，在接通電源后，電源向高壓電場裝置供電狀態(tài)下，負(fù)高壓輸出線將來自30KV可調(diào)高壓電源的高壓靜電輸送到錐形定向罩上，由于噴嘴穿過錐形定向罩并與其接觸，因此來自負(fù)高壓輸出線的電荷就可以通過錐形定向罩導(dǎo)入到噴嘴上。此時與30KV可調(diào)高壓電源零電位端連接的沉積板之間就會形成高壓靜電場。當(dāng)加入超聲波霧化模塊內(nèi)的溶液是低粘度的牛頓流體時，溶液經(jīng)過空心錐形噴頭流出時會帶上大量負(fù)電荷，在高壓靜電的作用下，空心錐形噴頭處的溶液會形成細(xì)小的液滴微粒，其中每個液滴微粒都會帶大量的靜電荷，在電場力的作用下沉積到沉積板上，實(shí)現(xiàn)均勻覆膜。

本實(shí)用新型的有益效果是：能夠形成微米甚至納米級霧滴，制備出來的薄膜外觀形態(tài)較好。基板上的加熱裝置有利于薄膜的成型，并且縮短了工作周期。其次超聲輔助靜電噴涂設(shè)備占地面積小，簡單易控制。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的超聲輔助靜電噴涂熱解裝置為一種小型化的靜電噴涂裝置，其設(shè)備總體積和重量大大減小，操作過程中更加人性化。

本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的超聲輔助靜電噴涂熱解裝置中，錐形定向罩為倒錐形金屬件。倒錐形為一種上面圓粗、下面尖銳的形狀：首先尖銳的下部較易于保證空心錐形噴頭與金屬件的接觸和導(dǎo)通；其次倒錐形金屬件的內(nèi)徑從上至下呈逐漸減小的趨勢，這樣的結(jié)構(gòu)相對來講穩(wěn)定和緊湊，有利于噴涂的有效實(shí)施。

進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的實(shí)施方式所提供的超聲輔助靜電噴涂熱解裝置中，在空心錐形噴頭外增設(shè)的錐形定向罩可起到兩個方面的作用：一方面，在靜電噴涂過程中，定向罩可以實(shí)現(xiàn)對電場線的匯聚，從而減小靜電噴涂中液滴的擴(kuò)散范圍；另一方面定向罩還可以實(shí)現(xiàn)對空心錐形噴頭保護(hù)作用。

本實(shí)用新型實(shí)施方式所提供的超聲輔助靜電噴涂熱解裝置中，高壓電場裝置設(shè)有精密電位器，可以用來調(diào)節(jié)30KV可調(diào)高壓電源的輸出電壓(DC1～DC30KV，一般電壓固定在1KV)，連接的30KV直流數(shù)顯高壓電壓表輔助顯示電壓，實(shí)現(xiàn)精確地調(diào)節(jié)電壓。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明：

圖1為實(shí)用新型的正截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)用新型超聲發(fā)生裝置中超聲霧化模塊的局部放大圖；

圖3為實(shí)用新型收集裝置中沉積板和K型電阻的局部放大圖。

圖中1. 30KV直流數(shù)顯高壓電壓表，2.金屬連接片，3. 30KV可調(diào)高壓電源，4.變壓器，5.精密點(diǎn)位器，6.負(fù)高壓導(dǎo)線，7.超聲波霧化模塊，8.螺旋形聚四氟乙烯蓋，9.空心錐形噴頭，10.錐形定向罩，11.多功能智能溫度控制器，12.熱電偶，13.K型電阻絲，14.沉積板，15.零電位導(dǎo)線，16.防護(hù)室。

具體實(shí)施方式

在圖1的實(shí)例中，

實(shí)例1：在超聲波霧化模塊7中加入適量的溶液，接通高壓電場裝置電源，變壓器4開始工作，調(diào)節(jié)精密電位器5，30KV可調(diào)高壓電源3開始產(chǎn)生負(fù)高壓，30KV直流數(shù)顯高壓電壓表1開始顯示高壓電壓值，通過負(fù)高壓導(dǎo)線6將負(fù)高壓輸送到空心錐形噴頭9上，空心錐形噴頭9與錐形定向罩10接觸，因而空心錐形噴頭9與錐形定向罩10會帶上大量電荷。

實(shí)例2：高壓電場裝置中的30KV可調(diào)高壓電源3的零電位端通過零電位導(dǎo)線15與防護(hù)室16中的金屬連接片接觸2，實(shí)現(xiàn)與收集裝置中的沉積板14導(dǎo)通，因此沉積板14處于零電位狀態(tài)，從而在空心錐形噴頭9與沉積板14之間形成了高壓靜電場。

實(shí)例3：接通收集裝置的電源，多功能智能溫度控制器11開始工作，設(shè)定溫度，K型電阻絲13開始加熱，熱電偶12將沉積板14的溫度反饋給多功能智能溫度控制器11，一旦到達(dá)設(shè)定溫度，多功能智能溫度控制器11停止工作。

實(shí)例4：接通超聲發(fā)生裝置的電源，超聲波霧化模塊7開始工作，通過陶瓷霧化片的高頻諧振，將溶液分子結(jié)構(gòu)打散而產(chǎn)生自然飄逸的霧滴，霧滴通過螺旋形聚四氟乙烯蓋8到達(dá)空心錐形噴頭9。

實(shí)例5：靜電噴霧溶液經(jīng)過空心錐形噴頭9流出時會帶上大量負(fù)電荷，在高壓靜電場的作用下，空心錐形噴頭9處的溶液會形成細(xì)小的液滴微粒，其中每個液滴微粒都會帶上大量的靜電荷，在電場力的作用下沉積到沉積板14上，實(shí)現(xiàn)均勻涂膜，錐形定向罩10起到匯聚電場線的作用，縮小液滴微粒的擴(kuò)散范圍，實(shí)現(xiàn)液滴的定向沉積。