Hielscher تكنولوجيا الموجات فوق الصوتية

طحن بالموجات فوق الصوتية من مساحيق نانو الحرارية الكهربائية

  • وقد أظهرت الأبحاث أن الطحن بالموجات فوق الصوتية يمكن استخدامها بنجاح لتصنيع الجسيمات النانوية الحرارية ولديها القدرة على التعامل مع أسطح الجسيمات.
  • الجسيمات الممطحنة بالموجات فوق الصوتية (على سبيل المثال بي2تي3-استنادا سبائك) أظهرت خفض كبير في الحجم وتلفيق نانو الجسيمات مع أقل من 10μm.
  • وعلاوة على ذلك، تنتج سونيكيشن تغييرات كبيرة في مورفولوجيا السطح للجسيمات وتمكن بذلك من إضفاء الطابع الوظيفي على سطح الجسيمات الدقيقة والنانو.

 

جسيمات نانوية كهروضوئية حرارية

المواد الحرارية تحويل الطاقة الحرارية إلى الطاقة الكهربائية على أساس تأثير سيبيك وبلتييه. بذلك يصبح يمكن أن يلتفت بصعوبة [أوسبل] أو تقريبا يخسر طاقة حراريّة بشكل فعّال داخل تطبيقات منتجة. منذ المواد الحرارية الكهربائية يمكن تضمينها في تطبيقات جديدة مثل البطاريات الحرارية الحيوية، والتبريد الحراري ة، والأجهزة الإلكترونية البصرية، والفضاء، وتوليد الطاقة السيارات، والبحث والصناعة تبحث عن سهلة وسريعة تقنيات لإنتاج البيئية ودية، اقتصادية، وارتفاع درجة الحرارة مستقرة الجسيمات النانوية الحرارية. طحن بالموجات فوق الصوتية فضلا عن التوليف من أسفل إلى أعلى (سونو-تبلور) هي إلى طرق واعدة لإنتاج كتلة سريعة من المواد النانوية الحرارية.

معدات طحن بالموجات فوق الصوتية

لالجسيمات حجم تخفيض من [بزموت] [تّوريد] ([بي]2تي3)، مبيد السيل المغنيسيوم (ملغ)2Si) والسيليكون (Si) مسحوق، ونظام الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة UIP1000hdT (1كيلو وات، 20 كيلو هرتز) تم استخدامه في إعداد كأس مفتوح. لجميع المحاكمات تم تعيين السعة إلى 140μm. يتم تبريد السفينة عينة في حمام مائي، يتم التحكم في درجة الحرارة من قبل الحرارية الزوجين. بسبب sonication في وعاء مفتوح، تم استخدام التبريد لمنع تبخر حلول الطحن (مثل الإيثانول، البيوتانول، أو الماء).

يتم استخدام الطحن بالموجات فوق الصوتية بنجاح للحد من المواد الحرارية إلى جسيمات نانو.

(أ) رسم تخطيطي للإعداد التجريبي. (ب) جهاز طحن بالموجات فوق الصوتية. المصدر: ماركيز- غارسيا وآخرون 2015.

UIP2000hdT - وultrasonicator 2000W عالية الأداء لطحن الصناعية من جزيئات نانو.

UIP2000hdT مع مفاعل خلية تدفق قابل للضغط

طلب معلومات





طحن بالموجات فوق الصوتية ل4h فقط من بي2تي3-سبيكة أسفرت بالفعل في كمية كبيرة من الجسيمات النانوية مع أحجام بين 150 و 400 نانومتر. وإلى جانب تخفيض حجم مجموعة نانو، أدى سونيكيشن أيضا إلى تغيير مورفولوجيا السطح. الصور SEM في الرقم أدناه ب، ج، ود عرض أن حواف حادة من الجسيمات قبل طحن بالموجات فوق الصوتية أصبحت على نحو سلس وجولة بعد طحن بالموجات فوق الصوتية.

طحن بالموجات فوق الصوتية من الجسيمات النانوية سبائك Bi2Te3 القائمة.

توزيع الجسيمات الحجم والصور SEM من سبائك Bi2Te3 القائمة قبل وبعد طحن بالموجات فوق الصوتية. (أ) – توزيع حجم الجسيمات؛ ب – سم الصورة قبل طحن بالموجات فوق الصوتية; ج – سم الصورة بعد طحن بالموجات فوق الصوتية لمدة 4 ح; د – سم الصورة بعد طحن بالموجات فوق الصوتية لمدة 8 ح.
المصدر: ماركيز- غارسيا وآخرون 2015.

لتحديد ما إذا كان يتم تحقيق الحد من حجم الجسيمات وتعديل السطح بشكل فريد عن طريق طحن بالموجات فوق الصوتية، أجريت تجارب مماثلة باستخدام طاحونة الكرة عالية الطاقة. وتظهر النتائج في الشكل 3. ومن الواضح أن 200-800 نانومتر الجسيمات التي تنتجها الكرة طحن لمدة 48 ساعة (12 مرات أطول من طحن بالموجات فوق الصوتية). SEM يظهر أن حواف حادة من بي2تي3-سبائك الجسيمات تبقى أساسا دون تغيير بعد الطحن. هذه النتائج تشير إلى أن حواف ناعمة هي خصائص فريدة من طحن بالموجات فوق الصوتية. توفير الوقت عن طريق طحن بالموجات فوق الصوتية (4 ح مقابل 48 ح طحن الكرة) هي رائعة، أيضا.

طحن بالموجات فوق الصوتية من Mg2Si.

توزيع الجسيمات الحجم والصور SEM من Mg2Si قبل وبعد طحن بالموجات فوق الصوتية. (أ) توزيع الجسيمات؛ (ب) صورة SEM قبل طحن بالموجات فوق الصوتية؛ (ج) صورة SEM بعد طحن بالموجات فوق الصوتية في 50٪ PVP -50٪ EtOH لمدة 2 ح.
المصدر: ماركيز- غارسيا وآخرون 2015.

ماركيز-غارسيا وآخرون (2015) يستنتج أن طحن بالموجات فوق الصوتية يمكن أن تتحلل بي2تي3 وملغ2مسحوق Si إلى جزيئات أصغر، وأحجامها تتراوح بين 40 إلى 400 نانومتر، مما يشير إلى تقنية محتملة للإنتاج الصناعي للجسيمات النانوية. مقارنة مع طحن الكرة عالية الطاقة، طحن بالموجات فوق الصوتية له اثنين من الخصائص الفريدة:

  1. 1. حدوث فجوة حجم الجسيمات فصل الجسيمات الأصلية من تلك التي تنتجها طحن بالموجات فوق الصوتية; و
  2. 2. تغييرات كبيرة في مورفولوجيا السطح واضحة بعد طحن بالموجات فوق الصوتية، مما يدل على إمكانية التلاعب في أسطح الجسيمات.

استنتاج

طحن بالموجات فوق الصوتية من الجسيمات أصعب يتطلب sonication تحت الضغط لتوليد التجويف المكثف. سونيكيشن تحت ضغط مرتفع (ما يسمى مانوسونيكيشن) يزيد من قوى القص والإجهاد للجسيمات بشكل كبير.
إعداد sonication مضمنة المستمر يسمح لتحميل الجسيمات أعلى (عجينة مثل الطين)، مما يحسن نتائج الطحن منذ الطحن بالموجات فوق الصوتية يستند إلى الاصطدام بين الجسيمات.
صوتنة في إعداد إعادة تدوير منفصلة يسمح لضمان علاج متجانسة لجميع الجسيمات، وبالتالي توزيع حجم الجسيمات ضيقجدا.

ميزة رئيسية من طحن بالموجات فوق الصوتية هو أن التكنولوجيا يمكن أن تكون بسهولة توسيع لإنتاج كميات كبيرة - المتاحة تجاريا، يمكن التعامل مع الطحن بالموجات فوق الصوتية الصناعية القوية كميات تصل إلى 10M3/h.

مزايا طحن بالموجات فوق الصوتية

  • سريع، توفير الوقت
  • توفير الطاقة
  • نتائج يمكن استنساخه
  • لا وسائل الطحن (لا حبات أو اللؤلؤ)
  • انخفاض تكلفة الاستثمار

عالية الأداء أوأولتراسوتور

طحن بالموجات فوق الصوتية يتطلب معدات الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة. من أجل توليد قوى القص التجويف مكثفة، والسعة العالية والضغط حاسمة. Hielscher الفوق صوتيات’ يمكن للمعالجات بالموجات فوق الصوتية الصناعية تقديم السعة عالية جدا. السعة تصل إلى 200μm يمكن تشغيلها بسهولة بشكل مستمر في 24/7 العملية. لسعة أعلى، sonotrodes بالموجات فوق الصوتية مخصصة متوفرة. في تركيبة مع مفاعلات التدفق الضغط Hielscher، يتم إنشاء التجويف مكثفة جدا بحيث يمكن التغلب على الترابط بين الجزيئيات وتحقيق آثار الطحن كفاءة.
قوة معدات الموجات فوق الصوتية Hielscher يسمح للتشغيل 24/7 في الثقيلة وفي البيئات الصعبة. جهاز التحكم الرقمي والبعيد وكذلك تسجيل البيانات التلقائي على بطاقة SD المدمجة يضمن معالجة دقيقة، جودة قابلة للاستنساخ والسماح بتوحيد العملية.

مزايا عالية الأداء أوسونتورولاتوراتو

  • السعة العالية جدا
  • ارتفاع الضغوط
  • عملية مضمنة مستمرة
  • معدات قوية
  • الخطي على نطاق والمتابعة
  • حفظ وسهلة التشغيل
  • سهلة التنظيف

اتصل بنا! / اسألنا!

اطلب المزيد من المعلومات

يرجى استخدام النموذج أدناه، إذا كنت ترغب في طلب معلومات إضافية حول التجانس بالموجات فوق الصوتية. سنكون سعداء لنقدم لكم نظام الموجات فوق الصوتية تلبية الاحتياجات الخاصة بك.









يرجى ملاحظة لدينا سياسة الخصوصية.


Hielscher الفوق صوتيات بتصنيع عالية الأداء أوتراسوتكناتورس للتطبيقات سونوكيميائية.

معالجات بالموجات فوق الصوتية عالية الطاقة من مختبر إلى مقياس تجريبي وصناعي.

مراجع الادب

  • ماركيز غارسيا L., لي W., Bomphrey J.J., جارفيس D.J., Min G. (2015): إعداد الجسيمات النانوية من المواد الحرارية الكهربائية عن طريق طحن بالموجات فوق الصوتية. مجلة المواد الإلكترونية 2015.


حقائق تستحق العلم

تأثير الحرارية

وتتميز المواد الحرارية الكهربائية من خلال إظهار تأثير الحرارية في شكل قوي أو مريحة، قابلة للاستخدام. يشير التأثير الحراري إلى الظواهر التي من خلالها يؤدي الفرق في درجة الحرارة إلى حدوث إمكانية كهربائية أو أن يؤدي ذلك إلى حدوث فرق في درجة الحرارة. عرفت هذا [فنومنوم] بما أنّ [سبك] تأثير, يصف [ويش] التحويل درجة حرارة إلى تيار, [بلتتير] تأثير, [ويش] يصف التحويل من تيار إلى درجة حرارة, وال [ثومسن] تأثير, أيّ يصف الموصل تدفئة/تبريد. جميع المواد لها تأثير الحرارية غير صفر، ولكن في معظم المواد أنها صغيرة جدا ً لتكون مفيدة. ومع ذلك، يمكن استخدام المواد منخفضة التكلفة التي تظهر تأثير كهروحراري قوي بما فيه الكفاية، فضلا عن غيرها من الخصائص المطلوبة لجعلها قابلة للتطبيق، في تطبيقات مثل توليد الطاقة والتبريد. حاليا، البزموت تيورايد (بي2تي3) ويستخدم على نطاق واسع لتأثيره الحراري