Steuerung von Trocknungsphänomenen bei der Filmfertigung
In einer neuen Veröffentlichung berichten Wissenschaftler über einen neuartigen Ansatz zur vollständigen Steuerung der Trocknungsparameter oder "Knöpfe", die bei der Elektrodenherstellung häufig verwendet werden.
Damit können sie die lösungsmittelspezifischen Verdampfungsraten, die die Entwicklung der Suspensionszusammensetzung während der Trocknung beeinflussen, präzise in situ steuern und überwachen. Es gelang ihnen, die Kapillarspannung innerhalb der Schicht zu kontrollieren, indem sie die Selektivität der Lösungsmittelverdampfung präzise kontrollierten. Große Risse entstehen, wenn die Oberflächenspannung mit der Zeit zunimmt und es zu Schichtablösungen kommt. Bei Verwendung eines n-Propanol/Wassersystems wird eine kritische Rissbildung erreicht, wenn Wasser angereichert wird, indem der Gasaustausch während der Trocknung verringert oder die Gasphase mit Wasserdampf vorbehandelt wird. Hohe Gaswechselraten hemmen die Anreicherung des Wassers, so dass nur kleine Oberflächenrisse entstehen.
Kein signifikanter Einfluss der Trocknungstemperatur auf Rissbildung
Die Experimente zeigen auch überraschend, dass die Trocknungstemperatur keinen signifikanten Einfluss auf die Rissbildung hat. Diese Ergebnisse sind für die zukünftige Entwicklung von Elektroden von grundlegender Bedeutung, da der Trocknungsschritt einen hohen Einfluss auf die Produktspezifikation hat und nun ultimativ gesteuert werden kann. Von dieser Errungenschaft bei der kontrollierten Herstellung von Filmen für eine Vielzahl von Anwendungen wird die zukünftige Entwicklung von Elektroden sicherlich profitieren.
Die Studie wurde veröffentlicht in: Journal of Coatings Technology and Research September 2019, Volume 16, Issue 5, pp 1213–1221.
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