Hvad er elektroforetisk afsætning?

Elektroforetisk afsætning (EPD) er en metode til at producere belægninger eller film på elektrisk udførelse af objekter eller i nogle tilfælde skabe fristående komponenter og materialer ved hjælp af en proces kaldet elektroforese.Dette udtryk beskriver migrationen af elektrisk ladede partikler i en væske mod en elektrode under påvirkning af en elektrisk strøm.Små partikler, der er ophængt i en væske, har ofte en positiv eller negativ elektrisk ladning på grund af den måde, deres molekyler interagerer med mediet.Hvis en jævnstrøm påføres på tværs af suspensionen ved hjælp af elektroder, vil partiklerne bevæge sig mod elektroden med den modsatte ladning.Elektroforese anvendes ofte i biokemisk analyse og er blevet en vigtig del af mange industrielle processer.

Også kendt som elektroforetisk belægning eller e-coating, elektroforetisk deponering bruger det objekt, der skal overtrækkes som en elektrode, som modsat ladede partikler er afsat, danneret lag.Afhængig af om den positive eller negative elektrode anvendes, kan processen omtales som anodisk eller katodisk elektrodeposition.Hvor partiklerne normalt ville være elektrisk neutrale, kan en forbindelse være bundet til dem for at give dem en elektrisk ladning i suspension.Den resulterende elektriske frastødelse mellem partiklerne forhindrer dem også i at klumpe sammen.

Denne proces har mange anvendelser, især inden for nanoteknologi og materialevidenskab.I modsætning til elektroplettering kan EPD bruges til at deponere en lang række ikke-metalliske stoffer såvel som metaller og er en relativt hurtig og billig metode til anvendelse af en isolerende eller beskyttende belægning på små elektriske komponenter.Normalt har belægningen imidlertid en højere elektrisk modstand end elektroden, så når processen fortsætter, falder strømmen med stigende modstand.Dette kan pålægge grænserne for dets anvendelse.

Det er også muligt at fjerne aflejringen fra elektroden for at danne et separat objekt.For eksempel kan elektroforetisk afsætning anvendes til at deponere suspenderede carbon nanorør på en flad elektrode, der danner en tynd film af nanorør, der derefter kan løsnes.Carbon Nanotube -film har mange applikationer, herunder tynde filmsolceller, brændselsceller og berøringsskærme.

Elektroforetisk afsætning tillader også fremstilling af nye typer keramiske materiale.Kompositmaterialer kan syntetiseres ved anvendelse af en blanding af nanopartikler i en suspension, hvilket resulterer i for eksempel forbedret styrke eller nyttige elektriske egenskaber.En anden vigtig anvendelse er i funktionelt klassificerede materialer (FGMS);Det er muligt at oprette objekter sammensat af to materialer, der normalt er uforenelige, måske på grund af forskellige termiske ekspansionshastigheder ved at sikre en stabil gradient mellem de to snarere end en skarp grænse.Dette opnås ved at variere sammensætningen af suspensionen under elektroforese.Laminater sammensat af skiftende lag af forskellige materialer kan også fremstilles ved blot at skifte mellem forskellige suspensioner.