超聲波噴霧熱解技術(shù)是一種由超聲波誘導(dǎo)的液滴生成現(xiàn)象，具有一些有趣的特性，包括簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效、連續(xù)操作、高沉積速率以及能夠在大面積表面上沉積。在低飛行速度下，獲得的液滴平均尺寸小于20 μm。這會(huì)阻礙液滴從氣相中除去，因?yàn)橐旱螘?huì)與反應(yīng)器壁發(fā)生碰撞、液滴之間發(fā)生碰撞以及隨之而來(lái)的融合。噴霧熱解技術(shù)具有多種優(yōu)勢(shì)，包括與真空沉積的涂層相比，獲得的涂層穩(wěn)定性更高、溶液前體多樣、經(jīng)濟(jì)高效且方便。

噴霧熱解技術(shù)是一種適應(yīng)性強(qiáng)的加工方法，可用于制備致密或多孔的單層和多層薄膜、陶瓷涂層和各種材料粉末。現(xiàn)有的噴霧加工技術(shù)可根據(jù)噴霧熱解工藝起始溶液反應(yīng)的能源類型進(jìn)行分類，包括管式反應(yīng)器 (SP)、乳液燃燒法、蒸汽火焰反應(yīng)器和火焰噴霧熱解；也可根據(jù)用于霧化前體的方法進(jìn)行分類，包括靜電、空氣加壓和超聲波噴霧熱解技術(shù)。如果溶液前體反應(yīng)所用的能源來(lái)自外部能源供應(yīng)而不是來(lái)自噴霧本身（如 VFSP 和 SP），則該方法對(duì)所選前體和溶劑的靈敏度會(huì)降低。根據(jù)溶液前體的溶解度、類型和成本效益，噴霧熱解技術(shù)中使用各種溶劑。通常，硝酸鹽、氯化物和醋酸鹽可溶解于水和醇溶劑中，被用作金屬氧化物前體。噴霧熱解技術(shù)的另一種分類是基于系統(tǒng)中使用的霧化器類型。此外，決定所獲薄膜質(zhì)量的氣溶膠液滴大小通常取決于霧化方法。霧化方法主要有三種：靜電、氣流和超聲波。采用靜電、氣流和超聲波霧化器的噴霧熱解技術(shù)分別稱為靜電噴霧沉積、加壓噴霧熱解和超聲波或正常噴霧熱解 (SP) 。超聲波霧化基于高頻振動(dòng)的機(jī)電裝置進(jìn)行操作。只有低粘度的牛頓流體在通過(guò)振動(dòng)表面時(shí)才能霧化，振動(dòng)會(huì)使溶液霧化成液滴。

與其他薄膜沉積技術(shù)相比，噴霧熱解技術(shù)具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，包括其開(kāi)放大氣工藝、開(kāi)放反應(yīng)室、沉積過(guò)程中的可調(diào)性以及易于觀察沉積過(guò)程。它還具有多層制備能力，這對(duì)于制造功能分級(jí)層非常有吸引力。可以通過(guò)改變起始溶液來(lái)調(diào)整薄膜成分。噴霧熱解技術(shù)可用于處理致密多孔薄膜，方法是優(yōu)化沉積變量，包括沉積溫度、前體成分和濃度、基底溫度、溶劑類型、載氣比、溶液流速、裝置噴嘴和基底之間的距離以及流速。與氣相路線相比，噴霧熱解技術(shù)的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是它能夠合成具有精確所需化學(xué)計(jì)量的多組分粒子。根據(jù)前驅(qū)體類型、基底溫度、裝置噴頭與基底之間的距離，液滴可能在未蒸發(fā)的情況下沉積，也可能在到達(dá)基底之前全分解，從而產(chǎn)生類似于化學(xué)氣相沉積的過(guò)程。燃燒可燃前驅(qū)體也可能導(dǎo)致顆粒噴霧的形成或沉積溫度的升高。