Hielscher Ultrasound Technology

Ultrasonic paggiling ng Thermoelectrical Nano-Powders

  • Pananaliksik ay ipinapakita na ang ultrasonic paggiling ay matagumpay na magagamit ang panahon para sa mga katha ng thermoelectric nanoparticles at may potensyal na manipulahin ang ibabaw ng mga partikulo.
  • Ultrasonically milled partikulo (hal. Bi2Te3-batay sa haluang metal) ay nagpakita ng isang sukat ng makabuluhang pagbabawas at gawa-gawa nano-particle na mas 10µm.
  • Bukod pa rito, sonication ay nagdudulot ng makabuluhang pagbabago ng sa ibabaw na morpolohiya ng mga partikulo at paganahin nang sa gayon ay upang functionalize ang ibabaw ng micro - at nano-particle.

 

Thermoelectric Nanoparticles

Magkombert ng thermoelectric materyales ang enerhiya ng init na elektrikal na enerhiya na batay sa Seebeck at Peltier na epekto. Nang sa gayon ay nagiging posible upang gawing halos hindi magagamit o halos nawala thermal energy epektibong produktibong mga aplikasyon na ito. Dahil thermoelectric materyal ay maaaring isama sa nobelang application tulad ng biothermal baterya, solid-estado thermoelectric paglamig, optoelectronic aparato, espasyo, at automotive kapangyarihan henerasyon, pananaliksik at industriya ay naghahanap para sa mga facile at mabilis mga pamamaraan upang makabuo ng kapaligiran friendly, matipid, at mataas na temperatura-kuwadra thermoelectric nanoparticles. Ultrasonic paggiling pati na rin bilang pataas synthesis (Sono-Crystallization) ay na maaasahan ng mga ruta para sa mabilis na produksyon ng mass ng thermoelectric nanomaterials.

Mga kagamitan sa paggiling ng ultrasonic

Para sa bahagyang laki pagbabawas ng bismuth telluride (Bi2Te3), magnesiyo silicide (Mg2Si) at silicon (Si) pulbos, ang mataas na iting ultrasonic system UIP1000hdT (1kW, 20kHz) ay ginamit sa isang bukas na basong panglaboratoryo setup. Para sa lahat ng pagsubok ay magtakda ng mga malawak na 140µm. Mga sampol na sisidlan ay cooled sa isang paliguan ng tubig, ang temperatura ay kontrolado ng thermo-pares. Dahil sa mga sonication sa isang bukas na sisidlan, ang paglamig ay ginagamit upang maiwasan ang pagsingaw ng solusyon ang paggiling (hal., ethanol, butanol, o tubig).

Ultrasonic paggiling ay matagumpay na ginagamit upang mabawasan ang thermoelectric material na partikulo ng nano.

(a) eskematiko diagram ng mga eksperimental na setup. (b) ultrasonic paggiling patakaran ng pamahalaan. source: Marquez-Garcia et al. 2015.

UIP2000hdT - isang 2000W mataas na pagganap ultrasonicator para sa industriyal na paggiling ng mga partikulo ng nano.

UIP2000hdT sa pressurizable ng daloy ng cell reaktor

Ang mga kahilingan ng impormasyon




Tandaan natin Patakaran sa privacy.


Ultrasonic paggiling para lamang 4h ng Bi2Te3-haluang metal na nagbunga ng isang malaking halaga ng nanoparticles may sukat sa pagitan ng 150 at 400 nm. Bukod sa pagbabawas ng sukat sa hanay ng nano, sonication rin nagbunga ng pagbabago ng morpolohiya sa ibabaw. Ipakita ang mga imahe ng SEM sa pigurang nasa ibaba ng b, c, at d na ang matatalim na gilid ng mga particle bago ultrasonic paggiling ay naging makinis at bilog matapos ultrasonic paggiling.

Ultrasonic paggiling ng Bi2Te3 batay sa haluang metal nanoparticles.

Pamamahagi ng tinga-laki at imahe ng SEM ng batay sa Bi2Te3 haluang metal bago at pagkatapos ng ultrasonic paggiling. isang – Tinga-laki pamamahagi; b – Mga larawan ng SEM bago ultrasonic paggiling; c – Mga larawan ng SEM matapos ultrasonic paggiling para sa 4 h; d – SEM larawan pagkatapos ng ultrasonic paggiling para sa 8 h.
source: Marquez-Garcia et al. 2015.

Upang matukoy kung ang pagbabawas ng laki ng tinga at ibabaw ng pagbabago ay katangi-tangi nakakamit pamamagitan ultrasonic paggiling, nilunsaran ng katulad na mga eksperimento gamit ang mga pagawaan ng mataas-na-enerhiya bola. Ang mga resulta ay ipinapakita sa larawan 3.. Ito ay maliwanag na 200 – 800 nm particle ay nagawa sa pamamagitan ng paggiling ng bola para sa 48 h (12 beses mas mahaba kaysa sa ultrasonic paggiling). SEM ay ipinakikita sa na ng mga matatalim na gilid ng mga Bi2Te3-mga partikulo ng haluang metal ay halos hindi magbabago pagkatapos ng paggiling. Ang mga resulta ay nagpapahiwatig na ang makinis na gilid ay natatanging katangian ng ultrasonic paggiling. Pagtitipid ng panahon sa pamamagitan ng ultrasonic paggiling (4 h vs 48 h bola paggiling) ay kahanga-hangang, masyadong.

Ultrasonic paggiling ng Mg2Si.

Pamamahagi ng tinga-laki at SEM imahe ng Mg2Si bago at matapos ang ultrasonic paggiling. (a) tinga-laki pamamahagi; (b) SEM larawan bago ultrasonic paggiling; (c) SEM larawan pagkatapos ng ultrasonic paggiling sa 50% PVP – 50% EtOH para sa 2 h.
source: Marquez-Garcia et al. 2015.

Marquez-Garcia et al. (2015) na tapusin na ang ultrasonic paggiling ay magpapahina ng Bi2Te3 at Mg2Si pulbos sa mas maliliit na mga partikulo, ang laki ng aling hanay mula sa 40 na 400 nm, na nagpapahiwatig ng isang potensyal na pamamaraan para sa pang-industriya produksyon ng nanoparticles. Kumpara sa mataas-na-enerhiya bola na paggiling, ultrasonic paggiling ay may dalawang natatanging mga katangian:

  1. 1. sa pag-uulit ng isang tinga-laki agwat na naghihiwalay ng mga partikulo ng orihinal na mula sa mga nagawa sa pamamagitan ng ultrasonic paggiling; at
  2. 2. maraming pagbabago sa ibabaw ng morpolohiya ay mistulang matapos ultrasonic paggiling, nagsasaad ng posibilidad ng pagmanipula ng mga ibabaw ng mga partikulo.

Konklusyon

Ultrasonic paggiling ng mas mahirap na mga partikulo ay nangangailangan ng sonication sa ilalim ng presyon upang makabuo ng mga matinding cavitation. Sonication sa ilalim ng mataas na presyon (tinatawag na manosonication) nagdaragdag ang gupitin pwersa at stress sa mga partikulo ng husto.
Isang tuloy-tuloy na inline sonication setup ay nagpapahintulot para sa isang mas mataas na bahagyang load (tulad ng sa paste slurry), na nagpapabuti sa mga resulta ng paggiling dahil ultrasonic paggiling ay batay sa banggaan ng kasukatang tinga.
Sonication sa isang recirculation na magkaiba ang setup ay nagbibigay-daan upang masiguro ang isang homogenous na paggamot ng mga partikulo ng lahat at kaya nga, isang napaka makitid na bahagyang laki pamamahagi.

Ay isang pangunahing bentahe ng ultrasonic paggiling na ang teknolohiya ay madaling pagkakasyahin para sa produksyon ng malalaking dami — komersiyal na magagamit, mabisang pang-industriya ultrasonic paggiling ay maaaring hawakan ng halaga ng hanggang sa 10m3/ h.

Ang mga pakinabang ng Ultrasonic paggiling

  • Mabilis, pagtitipid ng panahon
  • pagtitipid ng enerhiya
  • maaaring ipa-photocopy resulta
  • Walang media ng paggiling (walang butil o Perlas)
  • Gastos sa mababang puhunan

Mataas na pagganap Ultrasonicators

Ultrasonic paggiling ay nangangailangan ng mataas na kapangyarihan ultrasonic kagamitan. Upang makabuo ng mga pwersa ng matinding cavitational gupitin, mataas amplitudes at presyon ay napakahalaga. Hielscher Ultrasonics’ makapagliligtas ng pang-industriya ultrasonic processors napakataas amplitudes. Amplitudes ng hanggang sa 200µm ay madaling patuloy tumakbo sa 24/7 operation. Para sa mas mataas na amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes ay magagamit. Sa kumbinasyon na may Hielscher ni pressurizable daloy reactors, matinding cavitation ay nilikha sa paraang malalabanan ang intermolecular bondings at mahusay na paggiling epekto ay nakakamit.
Ang robustness ng ng Hielscher ultrasonic kagamitan ay nagbibigay-daan para sa operasyon ng 24/7 sa mabigat na tungkulin at sa hinihingi ng kapaligiran. Digital at remote control pati na rin ang awtomatikong datos na pagtatala papunta ng built-in na SD card tiyaking tumpak pagproseso, maaaring ipa-photocopy kalidad at payagan para sa tamang proseso.

Ang mga pakinabang ng Hielscher mataas na pagganap Ultrasonicators

  • mataas amplitudes
  • mataas na pamimilit
  • tuloy-tuloy na inline proseso
  • matibay na kagamitang
  • linear scale-ap
  • maliban at madaling upang mapatakbo
  • Madaling upang linisin

Makipag-ugnay sa amin! / Itanong sa atin!

Humingi ng karagdagang impormasyon

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba, kung nais mong humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa ultrasonic homogenization. Kami ay natutuwa upang mag-alok sa iyo ng isang ultrasonic sistema na pagtugon ng iyong pangangailangan.









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Hielscher Ultrasonics mga paninda mataas na pagganap ultrasonicators para sa mga aplikasyon ng sonochemical.

Mataas na kapangyarihan ultrasonic processors mula sa lab na pilot at pang-industriya na timbangan.

Panitikan/mga reperensya

  • Marquez-Garcia L., Li W., Bomphrey J.J., D.J. sa Jarvis, Min G. (2015): paghahanda ng Nanoparticles ng Thermoelectric materyal sa pamamagitan ng Ultrasonic paggiling. Journal ng elektronikong materyal 2015.


Ang mga katotohanan na napakahalagang malaman

Epekto ng thermoelectric

Thermoelectric materyales ay characterized sa pamamagitan ng pagpapakita ng thermoelectric epekto sa isang malakas o maginhawa, kapaki-pakinabang na form. Ang epekto ng thermoelectric ay tumutukoy sa phenomena kung saan man ng pagkakaiba ng temperatura ay lumilikha ng isang electric potensyal o isang electric potensyal ay lumilikha ng pagkakaiba ng temperatura. Ang mga phenomena ay kilala bilang ang Seebeck epekto, Cele inilalarawan ang conversion ng temperatura sa agos, ang Peltier epekto, Cele inilalarawan ang conversion ng kasalukuyang temperatura, at ang mga epekto ng Thomson, kung saan inilalarawan ang konduktor na pagpapainit/pagpapalamig. Lahat ng materyal na may isang hindi zero thermoelectric epekto, ngunit sa karamihan sa mga materyales ay masyadong maliit upang maging kapaki-pakinabang ito. Gayunman, murang materyales na nagpapakita ng isang sapat na epekto ng thermoelectric pati na rin ang iba pang mga katangian ng kinakailangan upang gawin itong angkop, magagamit sa application tulad ng mga henerasyon ng kapangyarihan at pagpapalamig. Sa kasalukuyan, bismuth telluride (Bi2Te3) ay malawak na ginagamit para sa mga epekto nito sa thermoelectric