Hielscher Ultrasəs Texnologiyası

Termoelektrik Nano Tozlarının Ultrasonik Frezeleme

  • Araşdırma, ultrasəs frezelemesinin termoelektrik nanopartiküllerin istehsalı üçün uğurla istifadə edilə biləcəyini və partiküllərin səthlərini manipulyasiya etmək potensialına malik olduğunu göstərdi.
  • Ultrasonik yüklənmiş hissəciklər (məs. Bi2Te3bazlı ərinti) 10μm-dən az olan əhəmiyyətli ölçüdə azalma və hazırlanmış nano-parçacıqları göstərmişdir.
  • Bundan başqa, sonikasiya hissəciklərin səth morfologiyasında əhəmiyyətli dəyişikliklər yaradır və bununla mikro-və nano-parçacıqların səthini funksionalləşdirməyə imkan verir.

 

Termoelektrik Nanopartiküller

Termoelektrik materiallar istilik enerjisini Seebeck və Peltier təsiri əsasında elektrik enerjisinə çevirir. Beləliklə məhsuldar tətbiqlərə səmərəli istifadə olunan və ya demək olar ki, itirilmiş istilik enerjisini səmərəli şəkildə çevirmək mümkün olur. Termoelektrik materiallar biotermik batareyalar, bərk dövlət termoelektrik soyutma, optoelektronik qurğular, kosmik və avtomobil enerjisi istehsalı, tədqiqat və sənaye kimi yeni tətbiqlərə daxil edildikdən sonra ekoloji cəhətdən səmərəli, iqtisadi və yüksək səviyyəli istehsal üçün sürətli və sürətli üsullarla axtarış aparır. temperaturda dayanıqlı termoelektrik nanopartiküllər. Ultrasonik frezeleme həmçinin aşağıdan yuxarı sintez (Sono-kristallaşma) termoelektrik nanomaterialların sürətli kütləvi istehsalına perspektivli perspektivlər qoyur.

Ultrasonik Frezeleme Avadanlıqları

Bizmut telluridin hissəcik ölçüsü azaldılması (Bi2Te3), maqnezium silikizi (Mg2Si) və silikon (Si) tozu, yüksək intensiv ultrasəs sistemi UIP1000hdT (1kW, 20kHz) açıq şam qurğusunda istifadə edilmişdir. Bütün sınaqlarda amplitüd 140 mikrona qədər təyin olundu. Nümunə gəmi su hamamında soyudulur, temperatur termo-cütlə idarə olunur. Açıq gəmidə sonikasiya edilməsi səbəbi ilə freze həllərinin (məsələn, etanol, butanol və ya su) buxarlanmasının qarşısını almaq üçün soyutma istifadə edilmişdir.

Ultrasonik frezeleme, termoelektrik materialları nano-parçacıqlara azaltmaq üçün uğurla istifadə olunur.

(a) Eksperimental qurğunun sxematik diaqramı. (b) Ultrasonik frezeleme aparatı. Mənbə: Marquez-Garcia et al. 2015.

UIP2000hdT - nano hissəciklərin sənaye frezelemesi üçün 2000W yüksək performanslı ultrasonikator.

UIP2000hdT təzyiqli axını hüceyrəsi reaktoru ilə

İnformasiya tələbi




Bizimlə əlaqə saxlayın Gizlilik Siyasəti.


Yalnız 4 saat Bi üçün ultrasəs freze2Te3-alloy artıq 150 ilə 400 nm arasında olan ölçüləri olan böyük miqdarda nanopartiküllər vermişdir. Nano aralığına qədər ölçülərin azaldılması ilə yanaşı, sonikasiya da səth morfologiyasının dəyişməsinə gətirib çıxardı. B, c və d aşağıda göstərilən SEM şəkilləri ultrasonik frezeleymə əvvəli hissəciklərin kəskin kənarlarının ultrasonik frezelemeden sonra düz və dəyirmi keçdiyini göstərir.

Bi2Te3 əsaslı alaşımlı nanopartiküllərin ultrasəs freze.

Ultrasonik frezeleme əvvəli və sonra Bi2Te3 əsaslı ərintisinin partikül ölçüsü və SEM şəkilləri. a – Partikül ölçüsü paylanması; b – Ultrasonik frezeleme əvvəl SEM image; c – 4 saat ultrasonik frezelemeden sonra SEM görüntüsü; d – 8 saat ultrasonik freze vasitəsilə SEM image.
Mənbə: Marquez-Garcia et al. 2015.

Partikül ölçüsünün azaldılması və səthinin dəyişdirilməsi ultrasəs frezeleme ilə əlçatan olub-olmadığını müəyyən etmək üçün yüksək enerjili top dəyirmanı istifadə edərək oxşar təcrübələr aparılmışdır. Nəticələr Şəkil 3-də göstərilir. Göründüyü kimi, 200-800 nm parçacıqları toplu frezeleme ilə 48 saat (ultrasonik frezeleme ilə müqayisədə 12 qat artıq) istehsal edilmişdir. SEM, Bi'nin kəskin kənarları olduğunu göstərir2Te3boşaldılmış hissəciklər frezelendikdən sonra əhəmiyyətli dərəcədə dəyişməz qalır. Bu nəticələr yumşaq kənarları ultrasonik frezelemenin unikal xüsusiyyətləri olduğunu göstərir. Ultrasonik frezeleymə (4 saat 48 h ball freze) ilə vaxt qənaət də diqqətəlayiqdir.

Mg2Si-nin ultrasəs freze.

Ultrasonik frezeleme əvvəl və sonra Mg2Si'nin partikül ölçüsü paylanması və SEM şəkilləri. (a) Partikül ölçüsü paylanması; (b) ultrasəs frezeleme əvvəl SEM image; (c) 2 saat ərzində 50% PVP-50% EtOH ultrasonik frezeleme sonra SEM image.
Mənbə: Marquez-Garcia et al. 2015.

Marquez-Garcia et al. (2015) ultrasonik frezeleme Bi'yi aşağı sala bilər2Te3 və Mg2Si pudrası kiçik parçacıqlara daxil edilir, bu ölçüləri 40 ilə 400 nm arasındadır, nanopartiküllərin sənaye istehsalı üçün potensial bir texnika təklif edir. Yüksək enerji ball frezeleme ilə müqayisədə, ultrasonik frezeleme iki unikal xüsusiyyətə malikdir:

  1. 1. ultrasonik frezeleyle istehsal olunan orijinal hissəcikləri ayırd edən hissəcik ölçüsü boşluğunun meydana gəlməsi; və
  2. 2. Səth morfologiyasında əhəmiyyətli dəyişikliklər ultrasonik frezelemeden sonra aydın olur, bu hissəciklərin səthlərini manipulyasiya etmək ehtimalını göstərir.

nəticə

Ağır parçacıqların ultrasəs frezelemesi sıx bir cavitasiya yaratmaq üçün təzyiq altında sonikasiyanı tələb edir. Yüksək təzyiq altında sonication (sözdə manosonication) kəsici qüvvələri artırır və hissəciklərə ciddi şəkildə vurğulayır.
Davamlı inline sonication quraşdırma ultrasəs frezelemesi partiküllü toqquşmaya əsaslanaraq, frezeleme nəticələrini yaxşılaşdıran daha yüksək hissəcik yükünə (pasta kimi çirkab) imkan verir.
Ayrı bir dövriyyənin qurulmasında sonikasiya bütün parçacıqların homojen bir müalicəsinin təmin edilməsinə və dolayısı ilə çox dar hissəcik ölçüsü paylamasının təmin edilməsinə imkan verir.

Ultrasonik frezelemənin böyük bir üstünlüyü texnologiyanı böyük miqdarda istehsal üçün asanlıqla ölçülebilmesidir ki, ticari olaraq mövcud olan, güclü sənaye ultrasəs freze 10 m qədər3/ h.

Ultrasonik Frezelemenin Avantajları

  • Sürətli, vaxt qənaət edir
  • enerjiyə qənaət
  • reproducible nəticələri
  • Frezeleme vasitələri yox (boncuklar və incilər yox)
  • Düşük investisiya dəyəri

Yüksək Performans Ultrasonicators

Ultrasonik frezeleme yüksək güc ultrasəs avadanlıq tələb edir. Güclü cavitational kəsmə qüvvələrini yaratmaq üçün yüksək amplitudalar və təzyiq vacibdir. Hielscher Ultrasonikası’ sənaye ultrasəs prosessorları çox yüksək amplitudalar təqdim edə bilər. 200 mikrona qədər olan amplitüdlər asanlıqla 24/7 əməliyyatda asanlıqla davam edə bilər. Daha yüksək amplitüdlər üçün xüsusi ultrasonik sonotrodlar mövcuddur. Hielscher'in təzyiqli axını reaktorları ilə birlikdə, çox möhkəm kavitasiya yaranır ki, intermolekulyar bağlamalar aradan qaldırıla bilər və effektiv frezeleme effektləri əldə edilir.
Hielscher-in ultrasəs avadanlıqlarının dayanıqlığı, ağır işdə və tələb olunan mühitlərdə 24/7 əməliyyat etməyə imkan verir. Rəqəmsal və uzaqdan idarəetmə, eləcə də daxili SD kart üzərində avtomatik məlumatların qeydiyyatı dəqiq işlənməni təmin edir, təkrarlanabilən keyfiyyət təmin edir və prosesi standartlaşdırmağa imkan verir.

Hielscher Yüksək Performanslı Ultrasonicators'ın Avantajları

  • çox yüksək amplitudes
  • yüksək təzyiqlər
  • davamlı inline prosesi
  • sağlam avadanlıq
  • xətti miqyaslı-up
  • qazanc və istifadəsi asan
  • Təmizləmək asan

Bizimlə əlaqə saxlayın! Bizdən soruşun!

Daha ətraflı məlumat üçün müraciət edin

Ultrasonik homogenizasiya haqqında əlavə məlumat tələb etmək istəyirsinizsə, aşağıdakı formu istifadə edin. Sizin tələblərinizə cavab verən ultrasəs sistemi təklif etməkdən şadıq.









Xahiş edirik unutmayın Gizlilik Siyasəti.


Hielscher Ultrasonics sonochemical applications üçün yüksək performanslı ultrasonikatorlar istehsal edir.

Laboratoriyadan pilot və sənaye miqyaslı yüksək güclü ultrasonik prosessorlar.

Ədəbiyyat / Referanslar

  • Marquez-Garcia L., Li W., Bomphrey JJ, Jarvis DJ, Min G. (2015): Ultrasonik Frezeleyle Termoelektrik Materialların Nanopartiküllerinin Hazırlanması. Elektron Materiallar jurnalı 2015.


Bilmək lazımdır

Termoelektrik təsiri

Termoelektrik materiallar termoelektrik təsiri güclü və ya rahat, istifadə edilə bilən formasında göstərməklə xarakterizə olunur. Termoelektrik effekti istilik fərqinin elektrik potensialını meydana gətirdiyi və ya elektrik potensialının bir temperatur fərqi yaradan hadisələrə aiddir. Bu hadisələr, temperaturun cari halına çevrilməsini təsvir edən Seebeck təsiri kimi tanınır, istilik temperaturunun konversiyaını təsvir edən Peltier təsiri və ileticinin isitmə / soyutma təsvir edən Thomson təsiri. Bütün materiallar sıfır olmayan termoelektrik təsirə malikdirlər, lakin əksər materiallarda faydalı olmağın çox az olmasıdır. Bununla birlikdə kifayət qədər güclü termoelektrik təsiri göstərən və tətbiq etmək üçün başqa zəruri xüsusiyyətləri olan aşağı qiymətli materiallar elektrik istehsalı və soyudulması kimi tətbiqlərdə istifadə edilə bilər. Hal-hazırda bizmut telluri (Bi2Te3) termoelektrik effekti üçün geniş istifadə olunur