Τεχνολογία Υπερήχων Hielscher

Υπερήχων άλεσης θερμοηλεκτρικών νανοσκόνες

  • Έρευνα έχει δείξει ότι υπερήχων άλεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για την κατασκευή των θερμοηλεκτρικών νανοσωματιδίων και έχει τη δυνατότητα να χειριστεί τις επιφάνειες των σωματιδίων.
  • Υπερήχων αλεσμένα σωματίδια (π.χ. Bi2Te3με βάση το κράμα) έδειξαν μια σημαντική μείωση μεγέθους και κατασκευασμένα νανο-σωματίδια με λιγότερο από 10 μm.
  • Επιπλέον, κατεργασία με υπερήχους παράγει σημαντικές αλλαγές της μορφολογία της επιφάνειας των σωματιδίων και να ενεργοποιήσετε έτσι τη λειτουργικοποίηση της επιφάνειας των μικρο-και νανο-σωματιδίων.

 

Θερμοηλεκτρικά νανοσωματίδια

Τα θερμοηλεκτρικά υλικά μετατρέπουν τη θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια με βάση το εφέ Seebeck και Peltier. Με αυτόν τον τρόπο γίνεται δυνατό να μετατραπεί σε δύσκολα χρησιμοποιήσιμα ή σχεδόν χάσει θερμική ενέργεια αποτελεσματικά σε παραγωγικές εφαρμογές. Δεδομένου ότι τα θερμοηλεκτρικά υλικά μπορούν να συμπεριληφθούν σε νέες εφαρμογές όπως οι μπαταρίες επενδυμένα, η θερμοηλεκτρική ψύξη στερεάς κατάστασης, οι οπτοηλεκτρονικές συσκευές, ο χώρος και η παραγωγή ενέργειας από αυτοκίνητα, η έρευνα και η βιομηχανία αναζητούν τεχνικές για την παραγωγή φιλικών προς το περιβάλλον, οικονομικών και υψηλής θερμοκρασίας σταθερών θερμοηλεκτρικών νανοσωματιδίων. Υπερήχων άλεση καθώς και η σύνθεση από κάτω προς τα πάνω (Sono-κρυστάλλωση) είναι σε υποσχόμενες διαδρομές για τη γρήγορη μαζική παραγωγή θερμοηλεκτρικών νανοϋλικών.

Υπερήχων εξοπλισμό άλεσης

Για τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων της2Te3), το πυριτοκτόνο μαγνησίου (mg2Si) και πυρίτιο (Si) σκόνη, το σύστημα υπερήχων υψηλής έντασης UIP1000hdT (1kW, 20kHz) χρησιμοποιήθηκε σε μια ανοιχτή εγκατάσταση ποτηριού. Για όλες τις δοκιμές πλάτους ορίστηκε σε 140 μm. Το δοχείο δείγματος ψύχεται σε λουτρό νερού, η θερμοκρασία ελέγχεται από θερμο-ζεύγος. Λόγω της υπερήχων σε ένα ανοικτό σκάφος, η ψύξη χρησιμοποιήθηκε για την πρόληψη της εξάτμισης των λυμάτων άλεσης (π.χ., αιθανόλη, βουτανόλη, ή νερό).

Υπερήχων άλεση χρησιμοποιείται με επιτυχία για τη μείωση των θερμοηλεκτρικών υλικών σε νανο-σωματίδια.

α) σχηματικό διάγραμμα της πειραματικής εγκατάστασης. (β) υπερήχων συσκευή άλεσης. Πηγή: Μάρκεζ-Γκαρσία et al. 2015.

UIP2000hdT-a 2000 w υπερήχων υψηλής απόδοσης για βιομηχανική άλεση των νανοσωματιδίων.

UIP2000hdT με συμπιητήσιμο αντιδραστήρα κυττάρων ροής

Αίτηση για πληροφορίες




Σημειώστε τις Πολιτική Απορρήτου.


Υπερήχων άλεση για μόνο 4H του BI2Te3-κράμα που έχει ήδη αποδώσει σε σημαντική ποσότητα νανοσωματιδίων με μεγέθη μεταξύ 150 και 400 Nm. Εκτός από το μέγεθος μείωση στην περιοχή νανο, κατεργασία με υπερήχους είχε επίσης ως αποτέλεσμα μια αλλαγή της μορφολογία της επιφάνειας. Οι εικόνες SEM στην εικόνα κάτω από β, γ, και d εμφάνιση ότι οι αιχμηρές άκρες των σωματιδίων πριν από υπερήχων άλεση έχουν γίνει ομαλή και γύρο μετά από υπερήχων άλεση.

Υπερήχων άλεση των νανοσωματιδίων αλουμινίου με βάση το Bi2Te3.

Κατανομή μεγέθους σωματιδίων και SEM εικόνες του Bi2Te3-based κράμα πριν και μετά από υπερήχων άλεση. A – Κατανομή μεγέθους σωματιδίων. B – SEM εικόνα πριν από υπερήχων άλεση? C – SEM εικόνα μετά από υπερήχων άλεση για 4 h; D – SEM εικόνα μετά από υπερήχων άλεση για 8 h.
Πηγή: Μάρκεζ-Γκαρσία et al. 2015.

Για να προσδιορίσετε εάν η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων και την τροποποίηση της επιφάνειας επιτυγχάνονται μοναδικά με υπερήχους άλεση, παρόμοια πειράματα διεξήχθησαν με τη χρήση ενός ελαιοτριβείο υψηλής ενέργειας. Τα αποτελέσματα εμφανίζονται στην Εικ. 3. Είναι προφανές ότι 200 – 800 Nm σωματίδια παράγονται από μπάλα άλεση για 48 h (12 φορές περισσότερο από υπερηχητική άλεση). Το SEM δείχνει ότι οι αιχμηρές άκρες του2Te3-τα σωματίδια του κράματος παραμένουν ουσιαστικά αμετάβλητα μετά την άλεση. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι οι ομαλές άκρες είναι μοναδικά χαρακτηριστικά της υπερήχων άλεσης. Εξοικονόμηση χρόνου με υπερήχων άλεση (4 h vs 48 h μπάλα άλεση) είναι αξιοσημείωτη, πάρα πολύ.

Υπερήχων άλεση του Mg2Si.

Κατανομή μεγέθους σωματιδίων και SEM εικόνες του Mg2Si πριν και μετά από υπερήχων άλεση. α) κατανομή μεγέθους σωματιδίων · β) εικόνα SEM πριν από την υπερηχητική άλεση; (γ) εικόνα SEM μετά από υπερηχητική άλεση στο 50% PVP – 50% Οοh για 2 ώρες.
Πηγή: Μάρκεζ-Γκαρσία et al. 2015.

Μάρκεζ-Γκαρσία et al. (2015) συμπεραίνουμε ότι η υπερηχητική άλεση μπορεί να υποβαθμίσει BI2Te3 και mg2Si κόνις σε μικρότερα σωματίδια, τα μεγέθη των οποίων κυμαίνονται από 40 έως 400 Nm, υποδεικνύοντας μια πιθανή τεχνική για τη βιομηχανική παραγωγή νανοσωματιδίων. Σε σύγκριση με υψηλής ενέργειας άλεση μπάλα, υπερήχων άλεση έχει δύο μοναδικά χαρακτηριστικά:

  1. 1. η εμφάνιση ενός κενού μεγέθους σωματιδίων που χωρίζει τα αρχικά σωματίδια από εκείνα που παράγονται με υπερήχων άλεση? Και
  2. 2. ουσιαστικές μεταβολές της μορφολογίας της επιφάνειας είναι εμφανείς μετά από υπερηχητική άλεση, υποδεικνύοντας τη δυνατότητα χειραγώγησης των επιφανειών των σωματιδίων.

συμπέρασμα

Υπερήχων άλεση των σκληρότερο σωματίδια απαιτεί κατεργασία με υπερήχους υπό πίεση για να δημιουργήσει έντονη Σπηλαίωση. Κατεργασία με υπερήχους υπό αυξημένη πίεση (η λεγόμενη μαντονήχηση) αυξάνει τις δυνάμεις διάτμησης και στρες στα σωματίδια δραστικά.
Μια συνεχής ενσωματωμένη ρύθμιση υπερήχων επιτρέπει ένα υψηλότερο φορτίο σωματιδίων (πάστα-όπως υδαρής κοπριά), η οποία βελτιώνει τα αποτελέσματα άλεσης από υπερήχων άλεση βασίζεται σε σύγκρουση μεταξύ σωματιδίων.
Κατεργασία με υπερήχους σε μια διακριτική εγκατάσταση επανακυκλοφορίας επιτρέπει να εξασφαλίσει μια ομοιογενής θεραπεία όλων των σωματιδίων και ως εκ τούτου μια πολύ στενή κατανομή μεγέθους σωματιδίων.

Ένα σημαντικό πλεονέκτημα της υπερήχων άλεσης είναι ότι η τεχνολογία μπορεί να κλιμακωθεί εύκολα για την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων — εμπορικά διαθέσιμα, ισχυρή βιομηχανική υπερηχητική άλεση μπορεί να χειριστεί ποσά μέχρι 10m3/h.

Πλεονεκτήματα της υπερήχων άλεσης

  • Ταχεία, εξοικονόμηση χρόνου
  • εξοικονόμησης ενέργειας
  • επαναλήψιμα αποτελέσματα
  • Δεν υπάρχει μέσο άλεσης (χωρίς χάντρες ή πέρλες)
  • Χαμηλό επενδυτικό κόστος

Υπερήχων υψηλής απόδοσης

Υπερήχων άλεση απαιτεί υψηλής ισχύος υπερήχων εξοπλισμό. Για να δημιουργήσει έντονες σπηλαίωσης δυνάμεις διάτμησης, υψηλή πλάτη και πίεση είναι ζωτικής σημασίας. Hielscher υπέρηχοι’ Βιομηχανικοί υπερήχων επεξεργαστές μπορεί να παραδώσει πολύ υψηλή πλάτη. Πλάτη έως και 200 μm μπορούν εύκολα να εκτελεστούν συνεχώς σε λειτουργία 24/7. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη, προσαρμοσμένα υπερήχων sonοτροδών είναι διαθέσιμα. Σε συνδυασμό με συμπιέσιμες αντιδραστήρες ροής Hielscher, δημιουργείται πολύ έντονη Σπηλαίωση, έτσι ώστε να μπορούν να ξεπεραστούν τα interμοριακά χτυπήματα και να επιτευχθούν αποτελεσματικά αποτελέσματα άλεσης.
Η ευρωστία του εξοπλισμού Υπερήχων Hielscher επιτρέπει για 24/7 λειτουργία σε βαρύ καθήκον και σε απαιτητικά περιβάλλοντα. Ο ψηφιακός και απομακρυσμένος έλεγχος, καθώς και η αυτόματη εγγραφή δεδομένων σε μια ενσωματωμένη κάρτα SD εξασφαλίζουν ακριβή επεξεργασία, αναπαραγώγιμη ποιότητα και επιτρέπουν την τυποποίηση της διεργασίας.

Πλεονεκτήματα της Hielscher υψηλής απόδοσης υπερήχων

  • πολύ υψηλή πλάτη
  • υψηλές πιέσεις
  • συνεχής ενσωματωμένη διαδικασία
  • ισχυρός εξοπλισμός
  • γραμμική κλίμακα-up
  • Αποθήκευση και εύκολη λειτουργία
  • Εύκολο να καθαριστεί

Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!

Ζητήστε περισσότερες πληροφορίες

Χρησιμοποιήστε την παρακάτω φόρμα, εάν επιθυμείτε να ζητήσετε πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με την ομοιογενοποίηση με υπερήχους. Θα χαρούμε να σας προσφέρουμε ένα υπερηχητικό σύστημα που θα ικανοποιεί τις απαιτήσεις σας.









Παρακαλείστε να σημειώσετε ότι η Πολιτική Απορρήτου.


Hielscher υπέρηχοι κατασκευάζει υψηλής απόδοσης υπερήχων για sonochemical εφαρμογές.

Υψηλής ισχύος υπερήχων επεξεργαστές από το εργαστήριο σε πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα.

Λογοτεχνία / Αναφορές

  • Μάρκεζ-Γκαρσία L., Li W., Bomphrey j. Τζέι, Τζάρβις Ν.Τ., min G. (2015): προετοιμασία των νανοσωματιδίων των θερμοηλεκτρικών υλικών από υπερήχων άλεση. Εφημερίδα ηλεκτρονικών υλικών 2015.


Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε

Θερμοηλεκτρική επίδραση

Τα θερμοηλεκτρικά υλικά χαρακτηρίζονται από την εμφάνιση του θερμοηλεκτρικού αποτελέσματος σε μια ισχυρή ή βολική, χρησιμοποιήσιμη μορφή. Το θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα αναφέρεται σε φαινόμενα με τα οποία είτε μια διαφορά θερμοκρασίας δημιουργεί ένα ηλεκτρικό δυναμικό είτε ένα ηλεκτρικό δυναμικό δημιουργεί μια διαφορά θερμοκρασίας. Αυτά τα φαινόμενα είναι γνωστά ως το φαινόμενο Seebeck, που περιγράφει τη μετατροπή της θερμοκρασίας στο ρεύμα, το αποτέλεσμα Peltier, που περιγράφει τη μετατροπή του ρεύματος στη θερμοκρασία, και το φαινόμενο Τόμσον, το οποίο περιγράφει τη θέρμανση/ψύξη του αγωγού. Όλα τα υλικά έχουν ένα μη μηδενικό θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα, αλλά στα περισσότερα υλικά είναι πολύ μικρό για να είναι χρήσιμο. Ωστόσο, υλικά χαμηλού κόστους που δείχνουν ένα αρκετά ισχυρό θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα, καθώς και άλλες απαιτούμενες ιδιότητες για να τους κάνουν να ισχύουν, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές όπως η παραγωγή ενέργειας και ψύξης. Επί του παρόντος, η τεβισμίδη2Te3) χρησιμοποιείται ευρέως για το θερμοηλεκτρικό της αποτέλεσμα