技术分享I实验室刮刀涂膜机VS狭缝涂膜机的差异
专栏:产品
发布日期:2025-10-28
阅读量:14
作者:Sherry
技术分享I实验室刮刀涂膜机VS狭缝涂膜机的差异


在实验室涂布工艺中,刮刀式与狭缝式涂膜机是两种主流设备,二者在原理、精度、适用场景等方面存在显著差异,直接影响涂层质量与实验效率。


△刮刀式涂膜机

△狭缝式涂膜机


小编为大家整理了一个表格,通过对比可以直观的看到这两种涂膜机的主要区别:




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工作原理  

刮刀式涂布(Doctor Blade Coating)

采用接触式计量,通过刮刀与基底的相对运动,将溶液均匀铺展在基底表面,随后通过自然蒸发或加热使溶剂挥发,最终形成薄膜。湿膜厚度由刮刀间隙宽度决定。

图1.刮涂法



狭缝式涂布(Slot-die Coating)

则为非接触式预定量工艺,浆料通过注射泵精准计量,进入模头腔体后,从模唇与基材间的狭窄缝隙(狭缝)均匀挤出,形成稳定液帘并沉积在基材上,随后通过自然蒸发或加热使溶剂挥发,最终形成薄膜。湿膜厚度由由流量与基材速度的比值(h≈Q/U)精确控制。

图2.狭缝涂膜法





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关键性能对比 


1. 厚度精度与均匀性

● 刮刀式:厚度误差通常为±5%~10%(实验室级),易受刮刀角度、浆料黏度及基材平整度影响,边缘易出现增厚(厚边)或刮痕。

△刮涂法效果



● 狭缝式:均匀性可达±5%以内,湿膜厚度控制更精准(如2微米时偏差极小),且大面积厚度波动小于5%,适合对一致性要求高的实验(如锂电硅负极涂层)。

△狭缝涂膜效果



2. 适用材料与速度

● 刮刀式:更适合中高黏度浆料(如5Pa·s以上)和厚膜制备,但高速运行时易因张力波动导致涂层不均,实验室常用速度为10~50mm/s。


● 狭缝式:适配宽粘度范围(从低黏度到高固含浆料),支持中高速涂布(如100~200mm/s),且通过闭环控制(如流量-速度联动)能稳定工艺窗口。



3.  缺陷与维护

● 刮刀式常见缺陷为厚边、刮痕及局部厚度波动,需频繁清洁刮刀和基材;设备成本低,换型灵活。

● 狭缝式对供料稳定性要求高,漏液或泵脉动可能导致条纹,但模头设计(如垫片间隙优化)可抑制边缘效应,长期维护成本较高。




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应用场景  


● 刮刀式:适用于研发初期打样、多材料快速切换或中高黏度浆料的厚膜实验(如>10微米),优势在于操作简单、成本低。适用于一般厚度涂层(如纸张、塑料薄膜、金属板等材料),覆盖范围较广但精度较低。



● 狭缝式:用于高精度需求场景(如锂电极片、光学膜、电子元件等),尤其是追求超薄涂层(<2微米)或大面积均匀性(如动力电池电极),但需配套精密供料系统。


在实验室,刮刀式以低成本和灵活性见长,适合非极致精度需求;狭缝式则以高均匀性和稳定性成为高要求实验的首选。两者差异本质上是“接触式粗控”与“预定量精控”的技术分野,研究者可根据浆料特性与目标膜厚灵活选择。