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超声波喷涂行业概括

超声波喷涂是一种运用超声波雾化技术开展的喷涂工艺，亦称超声喷涂。在这个过程中，主要喷涂的是液体材料，这些液体可能是溶液、溶胶、悬浮液等等。着色液体涂料首先需要经过超声波雾化装置进行雾化处理，变成极其微小的颗粒物，随后经过调配的载流气体均匀地覆盖在待涂装的基材表面，以此来达成涂层或者薄膜的制备。超声波喷涂与传统的单流体或者双流体喷涂之间存在显著差异，那就是它们所使用的雾化装置以及雾化喷头有所不同，最明显的是超声波喷头的采用。

图表：超声波喷涂行业分类

资料来源：智研瞻产业研究院整理

与传统的双流体喷涂技术相比较，超声波喷涂展现出诸多优势如涂层均匀性极高、原材料利用效率显著提高、对涂层厚度的精确控制达到较高水平、可以实现极薄的涂层厚度、飞行迸溅现象大大减少、喷嘴不会出现堵塞现象以及维护开支相对较低等等。特别值得注意的是，相对于诸如真空蒸镀和化学气相沉积（CVD）等昂贵的镀膜工艺而言，超声波喷涂不仅具备更大的成本效益，并且特别适用于大面积薄膜的制备过程中，其所需投入的设备购置成本远低于真空中蒸镀设备所需的投资费用。

超声波喷涂的主要优势有：

1. 涂层均匀度卓越

继超声波雾化喷头突破性技术应用之后，经过雾化处理后的液体颗粒呈现出极高的均匀度，相较于传统二流体喷头或空气喷枪，便携式超声波喷涂设备的优势得以体现。显而易见，经过超声波喷涂后所获得的涂层均匀度得到了大幅度提升。根据一般测量标准，采用这种技术手段可以将涂层均匀度控制在95%甚至更高水平。

2. 原料利用效率较高，飞溅现象明显降低

相对传统二流体喷涂设备而言，超声波喷涂技术的工作方式主要依靠超声波震荡，这使得涂料在雾化过程中避免了消耗额外的气体，亦即无需承受压力。因此，在雾化后仅需微量的载流气流即可实现液雾的传输，从而最大限度地降低了二流体喷涂设备高压空气所引发的液体振荡和飞溅现象。基于上述原因，超声波喷涂设备的原料利用效率要远超普通空气喷涂，最高可达90%以上。

3. 精准程度高：涂层厚度灵活可控

影响涂层厚度精确性的关键因素在于涂料的喷涂流量，这也直接反映为每分钟内基材表面所接收的涂料量。超声波喷头在液体雾化过程中并未产生任何压力外力，因此可借助高精度的计量泵实现涂料液体流量的精准调控，从而确保涂层厚度的精确控制。譬如，类似注射泵这类出色的流量控制工具，其流量控制精度已经达到了皮升每秒的高度；针对超声波雾化喷头的微流道设计更有助于实现纳升每秒的控制精度。

4. 涂层厚度轻薄，乃至达到数十纳米级

得益于超声波喷头能够实现极低且稳定的喷雾量（0.001毫升每分钟），进而使基材表面接收的涂料载量降至极小范围，从而轻松获得薄且匀的干膜效果。尤其在应对某些纳米级别的材料时，其干膜厚度甚至能低至数十纳米，因此原则上这种技术设备可以完成诸如透明导电膜、增透减反射膜、隔热膜以及亲疏水膜等复杂型玻璃薄膜的制造。

5. 维护简单，喷头不易堵塞

由于超声波喷头实现液体雾化的原理基于超声波震荡，而且所产生的雾化颗粒的大小可以通过调整超声震荡频率来调节，故此与传统的二流体喷头相比，该喷头并不需要设计出过小的孔径来满足细腻的雾化要求。因此，相较之下，超声波喷头的堵塞风险大幅降低，同时也大大简化了设备的日常保养维护程序。

图表：超声波喷涂的主要优势

资料来源：智研瞻产业研究院整理

图表：超声波喷涂的缺点

资料来源：智研瞻产业研究院整理

用于真空气相沉积的超声波喷涂技术

新型的超声波雾化喷涂系统，这项创新性的设计旨在让其与真空室完美地集成。经过多轮实验验证，我们发现这种独特设计的超声波雾化喷涂系统能够有效地集成至真空密封平台之上，特别适合于聚合物气相沉积(PVD)以及金属有机化学气相沉积(MOCVD)等多种复杂的应用领域。这款系统所特有的低速雾化方式，具备了均匀且紧密的液滴分布以及由频率控制的液滴大小的蒸汽云产出特点。特别是因为超声波雾化喷头的工作原理在于将高频声波转化为机械振动，进而实现对液体的无空气或气体辅助雾化效果，所以在整个喷涂过程中，真空室内的真空环境都能保持完整无损。

此次研发采用了高度集成化的超声波发生器技术，结合了高品质的雾化需求电能并配置了先进的负载均衡功能。这项技术可以自动调节，以便适应各种不同的真空条件，由此保证在各种真空沉积过程中均能提供最为稳定的喷涂特性。另外，该款超声波雾化喷涂系统还针对高温真空环境进行了优化，不仅配备了有效的冷却措施，并且拥有完善的温度监控功能，以此来保障真空沉积过程中的热保护性能达标。

超声波喷涂行业市场规模

统计数据显示，2018年中国超声波喷涂行业市场规模140.4亿元，2023年H1中国超声波喷涂行业市场规120.3模亿元。2018-2023年H1中国超声波喷涂行业市场规模如下：

图表：2018-2023年H1中国超声波喷涂行业市场规模

数据来源：智研瞻产业研究院整理

超声波喷涂行业产业链分析

超声波喷涂行业上游环节主要包括超声波喷涂设备和喷涂材料的研发、制造和供应。这包括超声波喷涂设备制造商、喷涂材料供应商以及相关的研发机构。超声波喷涂行业下游应用主要是汽车制造商、电子设备制造商、建筑装饰企业等。

图表：超声波喷涂行业产业链结构

资料来源：智研瞻产业研究院整理

超声波喷涂技术的应用和发展前景

超声波喷涂乃当代尖端喷涂技艺，其精髓在于超声波雾化装置的精妙运用，通过施以精细操作，使得液态涂料得以均匀覆盖至基体表面之上。此项技艺拥有诸多优势，譬如能打造极薄且精密的涂层，并实现极高精度与重复性的喷涂效果等等，故而此项超声波喷涂技术得以在众多工业领域施展拳脚。

在医疗设备领域，超声波喷涂技术对于诸如需涂覆复杂、小型乃至涉及到三维结构之物体（如支架）尤为适用。以心脑血管领域为例，超声波喷涂技术可助力制造具有药用功效的涂层支架，该支架不仅可对动脉粥状硬化与冠心病予以高效治疗，同时在制备神经导管、球囊导管等医疗器械方面，亦发挥着举足轻重之作用。

在导电薄膜涂层这一领域，超声波喷涂技术亦展现不俗实力。导电薄膜乃是众多电子设备不可或缺之组成部分——如触摸屏、太阳能电池板等，而运用超声波喷涂技术能够特制出高度优良、精确至极的导电膜涂料，进而满足各个领域对材料柔性的较高潜在要求。除此之外，超声波喷涂技术亦可应用于其他电子器件的涂层制作，比如传感器、光电元件等。

在新能源汽车的蓬勃发展中，超声波喷涂技术赢得了广范的应用。随着环境保护理念日益深入各类人群心中，新能源汽车已渐渐演变为汽车产业发展的必然走向，而超声波喷涂技术在此背景下的成功应用，为新能源汽车电池工艺制备涂层提供了可能，进而提高了电池的储电能力与耐用性。另外，超声波喷涂技术同样可以应用于制造新能源汽车其它核心组件，包括但不限于燃料电池、电解槽等。

当然，除了上述领域以外，超声波喷涂技术仍可应用于诸多其他应用场景。譬如在燃料电池领域，超声波喷涂技术得以在制备电极以及电解质膜等关键部件中大展身手；在电解槽领域，超声波喷涂技术还能在生产电极和电解液膜等配件时发挥独特作用；在太阳能电池领域，超声波喷涂技术更是在制造光电活性层与电极等配件方面，展现出卓越能耐。