超声波喷涂工件内壁PI绝缘涂层制备技术
超声波喷涂工件内壁PI绝缘涂层制备技术 – PI涂层 – 驰飞超声波
在航空航天、电子信息等高端制造领域,工件内壁的绝缘防护需求日益严苛。聚酰亚胺(PI)凭借优异的耐高温、耐辐射及绝缘性能,成为理想的绝缘涂层材料。超声波喷涂技术凭借精准可控的雾化优势,有效解决了传统工艺在工件内壁喷涂中的均匀性难题,为高质量PI绝缘涂层的制备提供了可靠方案。
超声波喷涂制备PI绝缘涂层的核心原理的是利用高频超声振动的空化效应,将PI前驱体溶液雾化成微米级均匀液滴,再通过精准气流引导,使液滴均匀沉积于工件内壁,经高温亚胺化处理后形成致密绝缘涂层。相较于传统刷涂、普通喷涂工艺,该技术具有显著优势:一是涂层均匀性高,可将厚度误差控制在±0.5微米以内,避免内壁角落与中心区域的厚度差异;二是非接触式喷涂,不会对工件内壁造成物理损伤,适配复杂内腔结构;三是材料利用率高,减少溶液浪费,且雾化过程无有害挥发,更具环保性。
完整的制备流程需经过严格的多环节控制。首先是基材预处理,工件内壁需依次经过紫外光清洗、高压混流喷淋清洗,去除有机污染物和微观颗粒物,再通过定向气流干燥避免水渍残留。清洗后需在100-110℃下预热除水,冷却至室温后确保内壁干燥洁净,为涂层附着提供稳定基底。
核心喷涂环节需精准调控关键参数。PI前驱体溶液需提前8-12小时脱泡并过滤除杂,防止涂层产生气泡缺陷。根据工件内壁尺寸,设定20-120kHz超声频率,高频适配超薄涂层制备,低频适用于较厚涂层;同时调节溶液流速、喷头移动速度及喷涂距离,确保液滴均匀覆盖内壁。针对内壁的曲面或异形结构,通过路径编程实现喷头扫描式运动,保障无死角喷涂。
喷涂后的后处理直接决定涂层性能。先进行80-100℃低温减压干燥,去除大部分溶剂;再实施阶梯式高温亚胺化:160-180℃去除残余溶剂,230-250℃完成聚酰胺酸向PI的环化反应,最后450-470℃高温强化,使分子链排列更有序。整个固化过程需通入惰性气体,避免涂层氧化黄变。
经该工艺制备的PI绝缘涂层,室温下绝缘电阻可达10¹⁴Ω以上,长期使用温度高达250℃,能耐受酸碱、有机溶剂腐蚀,在极端环境下可延长工件使用寿命50%以上。目前已广泛应用于航空发动机内腔、电子元件外壳内壁等关键部件,有效提升设备绝缘可靠性与运行稳定性。
超声波喷涂技术为工件内壁PI绝缘涂层的精密制备提供了高效解决方案,其工艺灵活性与涂层高性能优势,契合高端制造对绝缘防护的严苛要求。随着参数智能化调控技术的发展,该工艺将在更多精密制造领域实现规模化应用,推动高端装备绝缘性能的升级突破。
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