• સંશોધન દર્શાવે છે કે અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગનો સફળતાપૂર્વક થર્મોઇલેક્ટ્રિક નેનોપાર્ટિકલ્સના ફેબ્રિકેશન માટે ઉપયોગ કરી શકાય છે અને તેની કણોની સપાટીમાં ફેરફાર કરવાની સંભવિતતા છે.
• અલ્ટ્રાસોનિકલી મિલ્ડ કણો (દા.ત. દ્વિ₂ટી₃-આધારિત એલોય) નોંધપાત્ર કદ ઘટાડવા અને 10μm કરતા ઓછા સાથે નેનો-કણો બનાવટી બનાવટ દર્શાવે છે.
• વધુમાં, sonication કણોની સપાટીના આકારનું નોંધપાત્ર પરિવર્તન લાવે છે અને તેથી માઇક્રો અને નેનો-કણોની સપાટીને કાર્યક્ષમ બનાવવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.

થર્મોઇલેક્ટ્રિક નેનોપાર્ટિકલ્સ

થર્મોઇલેક્ટ્રિક સામગ્રી સિબબેક અને પેલ્ટિયર અસર પર આધારિત ગરમી ઊર્જાને વિદ્યુત ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. આથી ઉત્પાદક એપ્લિકેશન્સમાં અસરકારક રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી અથવા લગભગ થતી થર્મલ ઊર્જાને અસરકારક રીતે ચાલુ કરવી શક્ય બને છે. બાયોથર્મલ બેટરી, સોલિડ-સ્ટેટ થર્મોઇલેક્ટ્રિક કૂલિંગ, ઓપ્ટોઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો, જગ્યા અને ઓટોમોટિવ પાવર જનરેશન, સંશોધન અને ઉદ્યોગ જેવા નવલકથા એપ્લિકેશન્સમાં થર્મોઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીઓનો સમાવેશ કરી શકાય છે, કેમ કે પર્યાવરણ-મૈત્રીપૂર્ણ, આર્થિક અને ઉચ્ચતર ઉત્પાદન માટે સંશોધન અને ઉદ્યોગ તદ્દન ઝડપી અને ઝડપથી તકનીકી શોધે છે. તાપમાન-સ્થિર થર્મોઇલેક્ટ્રિક નેનોપાર્ટિકલ્સ. અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ તેમજ તળિયે અપ સંશ્લેષણ (સોનો-ક્રિસ્ટલાઈઝેશન) એ થર્મોઇલેક્ટ્રિક નેનોમિટેરિયલ્સના ફાસ્ટ સામૂહિક ઉત્પાદન તરફ માર્ગોનું વચન આપવાનું છે.

અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ સાધનો

કણ કદના બિસ્મથ ટેલ્યુરાઇડ (બી.આઈ.₂ટી₃), મેગ્નેશિયમ સિલિસાઇડ (એમજી₂સી) અને સિલિકોન (સી) પાવડર, ઉચ્ચ-તીવ્રતા અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ UIP1000hdT (1kW, 20kHz) ખુલ્લા બેકર સેટઅપમાં ઉપયોગ થયો હતો. તમામ ટ્રાયલ માટે 140 એમએમની લંબાઈ નક્કી કરવામાં આવી હતી. નમૂનાના વાસણને પાણીના સ્નાનમાં ઠંડુ કરવામાં આવે છે, તાપમાન થર્મો-દંપતિ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. ખુલ્લા વાસણમાં સોનાની પ્રક્રિયાને કારણે, ઠંડકનો ઉપયોગ મીલીંગ સોલ્યુશન્સના બાષ્પીભવનને અટકાવવા માટે થાય છે (દા.ત., ઇથેનોલ, બ્યુટનોલ, અથવા પાણી).

(એ) પ્રાયોગિક સેટઅપની યોજનાકીય આકૃતિ. (બી) અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ ઉપકરણ. સ્રોત: માર્ક્વિઝ-ગાર્સિયા એટ અલ. 2015.

બી 4 માત્ર 4h માટે અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ₂ટી₃એલોય 150 થી 400 એનએમ વચ્ચેના કદ સાથેના મોટા પ્રમાણમાં નેનોપાર્ટિકલ્સમાં પહેલેથી જ ઉભો થયો છે. નેનો રેન્જમાં કદ ઘટાડવા ઉપરાંત, sonication પણ સપાટી મોર્ફોલોજીમાં ફેરફાર પરિણમી. બી, સી, અને ડી નીચે આકૃતિમાં SEM છબીઓ દર્શાવે છે કે કણોની તીવ્ર કિનારીઓ અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ અવાજ અને મિટિંગ પછી રાઉન્ડ બની જાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ પહેલા અને પછી બાય 2Te3- આધારિત એલોયના કણ કદના વિતરણ અને SEM છબીઓ. એ – કણ કદના વિતરણ; બી – અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ પહેલાં SEM ઇમેજ; સી – 4 એચ માટે અવાજ માઇલિંગ પછી SEM છબી; ડી – 8 એચ માટે અવાજ માઇલિંગ પછી SEM છબી.
સ્રોત: માર્ક્વિઝ-ગાર્સિયા એટ અલ. 2015.

કણોનું કદ ઘટાડવા અને સપાટીના ફેરફારને વિશિષ્ટ રીતે અલ્ટ્રાસોનિક મિલિંગ દ્વારા પ્રાપ્ત કરવામાં આવે છે તે નક્કી કરવા માટે, સમાન પ્રયોગો હાઇ-એનર્જી બોલ મિલનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યાં હતાં. પરિણામો ફિગ 3 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. તે દેખીતું છે કે 200-800 એનએમ કણો બોલ મિલિંગ દ્વારા 48 એચ (અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ કરતા 12 ગણા વધારે) દ્વારા બનાવવામાં આવ્યા હતા. એસઇએમ બતાવે છે કે બાયની તીક્ષ્ણ ધાર₂ટી₃મિશ્રણ પછી એલોય કણો આવશ્યકપણે અપરિવર્તિત રહે છે. આ પરિણામો સૂચવે છે કે સરળ ધાર એ અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગની વિશિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ છે. અલ્ટ્રાસોનિક મિલિંગ (4 એચ વિ વિ 48 એચ બોલ મિલિંગ) દ્વારા સમય બચત પણ નોંધપાત્ર છે.

અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ પહેલાં અને પછી Mg2Si ની કણ કદના વિતરણ અને SEM છબીઓ. (એ) કણ કદના વિતરણ; (બી) અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ પહેલાં એસઇએમ ઇમેજ; (સી) 50% પીવીપી -50% એટીઓએચમાં 2 એચ માટે અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ પછી એસઇએમ ઇમેજ.
સ્રોત: માર્ક્વિઝ-ગાર્સિયા એટ અલ. 2015.

માર્ક્વિઝ-ગાર્સિયા એટ અલ. (2015) એ નિષ્કર્ષ કાઢ્યું છે કે અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ બીને ઘટાડે છે₂ટી₃ અને એમજી₂નાના નાના કણોમાં પાવડર, જે કદ 40 થી 400 એનએમ સુધી છે, તે નેનોપાર્ટિકલ્સના ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે સંભવિત તકનીક સૂચવે છે. હાઇ-એનર્જી બોલ મિલીંગની તુલનામાં, અલ્ટ્રાસોનિક મિલિંગમાં બે અનન્ય લાક્ષણિકતાઓ છે:

1. 1. અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ દ્વારા ઉત્પન્ન કરેલા મૂળ કણોને અલગ કરતા કણોના કદના તફાવતની ઘટના; અને
2. 2. સપાટીના મોર્ફોલોજીમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ પછી સ્પષ્ટ છે, જે કણોની સપાટીને મેનિપ્યુલેટ કરવાની શક્યતા સૂચવે છે.

નિષ્કર્ષ

સખત કણોના અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણને તીવ્ર પોલાણ ઉત્પન્ન કરવા દબાણ હેઠળ સોનિકેશનની જરૂર પડે છે. એલિવેટેડ દબાણ (કહેવાતી માનવસંશ્લેષણ) હેઠળ સોનાનું દબાણ કણોમાં તીવ્ર દબાણ અને દબાણ વધારે છે.
એક સતત ઇનલાઇન સોનિકેશન સેટઅપ ઉચ્ચ કણો લોડ (પેસ્ટ-જેવા સ્લરી) માટે પરવાનગી આપે છે, જે મિલીંગ પરિણામોમાં સુધારો કરે છે કારણ કે અલ્ટ્રાસોનિક મિલિંગ આંતર-કણો અથડામણ પર આધારિત છે.
અસમર્થ પુનર્નિર્માણ સેટઅપમાં સોનિટ એ બધા કણોની એક સમાન સારવારની ખાતરી આપે છે અને તેથી ખૂબ જ સાંકડી કણોનું કદ વિતરણ કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગનો મુખ્ય ફાયદો તે છે કે મોટી માત્રામાં ઉત્પાદન માટે તકનીકીને ઝડપથી વધારી શકાય છે - વ્યવસાયિક રૂપે ઉપલબ્ધ, શક્તિશાળી ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ 10m સુધીના જથ્થાને નિયંત્રિત કરી શકે છે.³/ એચ.

અલ્ટ્રાસોનિક મિલીંગ ના લાભો

• ઝડપી, સમય બચત
• ઉર્જા બચાવતું
• પ્રજનન પરિણામો
• કોઈ મિલીંગ મીડિયા (કોઈ માળા અથવા મોતી નથી)
• ઓછી રોકાણ કિંમત

હાઇ પર્ફોમન્સ અલ્ટ્રાસોનેસેટર્સ

અલ્ટ્રાસોનિક મિશ્રણ ઉચ્ચ પાવર અવાજ ઉપકરણો જરૂરી છે. તીવ્ર કેવિટેશનલ દબાણ શસ્ત્રો પેદા કરવા માટે, ઉચ્ચ ફેરફારો અને દબાણ નિર્ણાયક છે. Hielscher Ultrasonics’ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર્સ ખૂબ ઊંચા વિસ્તરણ પહોંચાડે છે. 200μm સુધીના એમ્પ્લીટ્યુડ્સ 24/7 ઑપરેશનમાં સતત ચાલી શકે છે. ઉચ્ચ સંવર્ધન માટે, કસ્ટમાઇઝ કરેલ અલ્ટ્રાસોનિક સોનિટ્રોડ્સ ઉપલબ્ધ છે. હેલ્શેરના દબાણવાળા પ્રવાહ રિએક્ટર સાથેના સંયોજનમાં, ખૂબ જ તીવ્ર કેવટેશન બનાવવામાં આવ્યું છે જેથી ઇન્ટરમોલક્યુલર બોન્ડિંગ્સ દૂર થઈ શકે અને કાર્યક્ષમ મિલીંગ પ્રભાવ પ્રાપ્ત થાય.
Hielscher ના અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોની મજબૂતાઈ ભારે ફરજ અને માગણી વાતાવરણમાં 24/7 કામગીરી માટે પરવાનગી આપે છે. બિલ્ટ-ઇન એસડી કાર્ડ પર ડિજિટલ અને રીમોટ કંટ્રોલ તેમજ સ્વયંસંચાલિત ડેટા રેકોર્ડિંગ ચોક્કસ પ્રક્રિયા, પુનઃઉત્પાદન ગુણવત્તા અને પ્રક્રિયા માનકકરણની મંજૂરી આપે છે.

Hielscher હાઇ પર્ફોમન્સ અલ્ટ્રાસોનેસેટર્સ ફાયદા

• ખૂબ ઊંચા ફેરફારો
• ઊંચા દબાણ
• સતત ઇનલાઇન પ્રક્રિયા
• મજબૂત સાધનો
• રેખીય સ્કેલ અપ
• સાચવો અને ચલાવવા માટે સરળ
• સાફ કરવા માટે સરળ છે