Hielscher ultraskaņas tehnoloģija

Ultraskaņas malšana Thermoelectrical Nano-pulveri

  • Pētījumi rāda, ka Ultraskaņas malšana var veiksmīgi izmantot, lai ražošanas termoelektrisko nanodaļiņu un ir potenciāls manipulēt virsmas daļiņas.
  • Ultrasoniski slīpētas daļiņas (piem., bi2Te3balstīta sakausējuma) uzrādīja ievērojamu izmēru samazināšanu un izgatavotas nanodaļiņas ar mazāk nekā 10 μm.
  • Turklāt ultraskaņu veido ievērojamas daļiņu virsmas morfoloģijas izmaiņas un tādējādi ļauj funkcionalizēt mikro un nano daļiņu virsmu.

 

Termoelektriskās nanodaļiņas

Termoelektriskie materiāli pārvērst siltuma enerģiju uz elektroenerģiju, pamatojoties uz Seebeck un Peltier efektu. Tādējādi kļūst iespējams pārvērst grūti izmantojamu vai gandrīz zaudējis siltuma enerģiju efektīvi produktīvu lietojumu. Tā termoelektriskie materiāli var iekļaut jaunu lietojumu, piemēram, biotermālās baterijas, cietā stāvoklī termoelektriskiem dzesēšanas, optoelektroniskās ierīces, kosmosa un automobiļu elektroenerģijas ražošanas, pētniecības un rūpniecības meklē facile un ātra metodes, lai ražotu videi draudzīgu, ekonomisku un augstas temperatūras stabilas termoelektriskās nanodaļiņas. Ultraskaņas frēzēšana kā arī augšupējais sintēze (Sono-kristalizācijas) ir daudzsološi ceļi termoelektrisko nanomateriālu ātrai masveida ražošanai.

Ultraskaņas frēzēšanas iekārtas

Attiecībā uz bismuta tellurīda daļiņu izmēru samazināšanu (BI2Te3), magnija silikīds (mg2SI) un silīcija (SI) pulveri, augstas intensitātes ultraskaņas sistēma UIP1000hdT (1kW, 20kHz) tika izmantots vaļēja vārglāzē. Visiem izmēģinājumiem amplitūda tika iestatīts uz 140 μm. Parauga trauku atdzesē ūdens vannā, temperatūru kontrolē termopāris. Sakarā ar ultraskaņu atklātā traukā dzesēšanu izmantoja, lai novērstu malšanas šķīdumu (piemēram, etanola, butanola vai ūdens) iztvaicēšanu.

Ultraskaņas frēzēšana tiek veiksmīgi izmantota, lai samazinātu termoelektrisko materiālu nanodaļiņas.

a eksperimentālās iestatīšanas shematiska diagramma. b ultraskaņas malšanas aparāti. avots: Marquez-Garcia et al. 2015.

UIP2000hdT-2000W augstas veiktspējas ultraskaņotājs nanodaļiņu rūpnieciskai frēzēšanai.

UIP2000hdT ar spiediena plūsmas šūnu reaktoru

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Ultraskaņas malšana tikai 4h bi2Te3-sakausējums jau iegūts ievērojamā apjomā nanodaļiņu ar izmēriem no 150 līdz 400 nm. Bez lieluma samazināšanu Nano diapazonā, ultraskaņu rezultātā arī izmaiņas virsmas morfoloģiju. SEM attēlus attēlā zemāk b, c un d displejs, kas asas malas daļiņu pirms Ultraskaņas malšana ir kļuvušas gludas un apaļas pēc ultraskaņas malšanas.

Ultraskaņas malšanas Bi2Te3 balstītu sakausējumu nanodaļiņas.

Daļiņu izmēra sadalījums un SEM attēli Bi2Te3 sakausējuma, pirms un pēc ultraskaņas malšanas. A – Daļiņu izmēra sadalījums; B – SEM attēlu pirms ultraskaņas malšanas; C – SEM attēlu pēc ultraskaņas malšanas 4 h; D – SEM attēlu pēc ultraskaņas malšanas 8 h.
avots: Marquez-Garcia et al. 2015.

Lai noteiktu, vai daļiņu lieluma samazināšanu un virsmas modifikāciju unikāli panāk ar ultraskaņas malšanas, līdzīgus eksperimentus veica, izmantojot augstas enerģijas lodīšu dzirnavas. Rezultāti ir attēloti 3. att. Ir redzams, ka 200-800 nm daļiņas tika ražoti ar lodīšu malšanas par 48 h (12 reizes garāks nekā Ultraskaņas malšana). SEM rāda, ka asas malas bi2Te3sakausējuma daļiņas pēc malšanas būtiski nemainās. Šie rezultāti norāda uz to, ka gludās malas ir unikālas ultraskaņas malšanas īpašības. Ietaupa laiku ar ultraskaņas malšanas (4 h vs 48 h lodīšu frēzēšana) ir ievērojams, too.

Ultraskaņas malšana Mg2Si.

Daļiņu izmēra sadalījums un SEM attēli Mg2Si pirms un pēc ultraskaņas malšanas. a daļiņu izmēra sadalījums; b SEM attēls pirms ultraskaņas malšanas; (c) SEM attēls pēc ultraskaņas malšanas 50% PVP – 50% EtOH 2 h.
avots: Marquez-Garcia et al. 2015.

Marquez-Garcia et al. (2015) secina, ka ultraskaņas frēzēšana var degradēt bi2Te3 un mg2SI pulveri mazākās daļiņās, kuru izmēri svārstās no 40 līdz 400 nm, kas liecina par iespējamu tehniku nanodaļiņu rūpnieciskai ražošanai. Salīdzinot ar augstas enerģijas lodīšu frēzēšanu, ultraskaņas frēzēšana ir divas unikālas īpašības:

  1. 1. daļiņu izmēra plaisas rašanās, atdalot oriģinālās daļiņas no tām, kas iegūtas ar ultraskaņas malšanas; Un
  2. 2. virsmas morfoloģijas būtiskas izmaiņas ir acīmredzamas pēc ultraskaņas malšanas, norādot uz iespēju manipulēt ar daļiņu virsmām.

Secinājums

Ultraskaņas malšana grūtāk daļiņas prasa ultraskaņu zem spiediena, lai radītu intensīvu kavitāciju. Ultraskaņu ar paaugstinātu spiedienu (tā saukto manosonication) palielina bīdes spēki un stress, lai daļiņas krasi.
Nepārtraukta inline ultraskaņu setup ļauj lielāku daļiņu slodzi (pastas, piemēram, vircas), kas uzlabo frēzēšanas rezultātus, jo Ultraskaņas malšana ir balstīts uz starpdaļiņu sadursmes.
Ultraskaņas apstrāde ar diskrētu recirkulācijas iestatījumu ļauj nodrošināt viendabīgu visu daļiņu apstrādi un tādējādi ļoti šauru daļiņu izmēra sadalījumu.

Galvenā ultraskaņas malšanas priekšrocība ir tā, ka tehnoloģiju var viegli samazināt, lai ražotu lielus daudzumus — tas ir komerciāli pieejams, jaudīgs rūpniecisks Ultraskaņas malšana var apstrādāt līdz 10m summām3/h.

Ultraskaņas frēzēšanas priekšrocības

  • Ātra, laika ietaupījuma
  • Enerģijas taupīšanas
  • Reproducēt rezultāti
  • Nav frēzēšanas līdzekļu (bez pērlēm vai pērlēm)
  • Zemas ieguldījumu izmaksas

Augstas veiktspējas Ultrasonicators

Ultraskaņas frēzēšana prasa lieljaudas ultraskaņas iekārtas. Lai radītu intensīvu KAVITĀCIJAS bīdes spēki, augstas amplitūdas un spiediens ir izšķiroša nozīme. Hielscher Ultrasonics’ rūpnieciskie ultraskaņas procesori var nodrošināt ļoti augstu amplitūdas. Amplitudes līdz 200 μm var viegli nepārtraukti palaist 24/7 darbību. Vēl augstākam amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodi. Apvienojumā ar Hielscher spiedienam pakļautajiem plūsmas reaktoriem, tiek radīts ļoti intensīvs kavitācija, lai varētu pārvarēt starpmolekulāras kombinācijas un panākt efektīvu frēzēšanas efektu.
Hielscher ultraskaņas iekārtu robustums pieļauj 24/7 darbību ar lieljaudas un sarežģītos apstākļos. Digitāla un tālvadība, kā arī automātiska datu ierakstīšana uz iebūvētas SD kartes, nodrošina precīzu apstrādi, reproducēšanu un ļauj procesu standartizēt.

Hielscher augstas veiktspējas Ultrasonicators priekšrocības

  • ļoti augstas amplitūdas
  • augsts spiediens
  • nepārtraukts inline process
  • izturīgs aprīkojums
  • lineārais mērogs
  • saglabāt un viegli lietot
  • Viegli tīrāms

Sazinies ar mums! / Uzdot mums!

Lūgt vairāk informācijas

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo veidlapu, ja vēlaties pieprasīt papildu informāciju par ultraskaņas homogenizāciju. Mēs priecāsimies piedāvāt jums ultraskaņas sistēmu, kas atbilst jūsu prasībām.









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultrasonikatorus SONOCHEMICAL lietojumiem.

Lieljaudas ultraskaņas procesori no lab līdz pilotam un rūpnieciskai apjomai.

Literatūra / Literatūras saraksts

  • Marquez-Garcia L., Li W., Bomphrey JJ, Jarvis DJ, min G. (2015): sagatavošana nanodaļiņas termoelektriskie materiāli ar ultraskaņas frēzēšana. Journal elektronisko materiālu 2015.


Fakti ir vērts zināt

Termoelektriskā Effect

Termoelektriskie materiāli ir raksturīga parādot termoelektrisko efektu spēcīgu vai ērtu, izmantojamu formu. Termoelektriskā efekts attiecas uz parādību, ar kuru vai nu temperatūras starpība rada elektrisko potenciālu vai elektrisko potenciālu rada temperatūras starpību. Šīs parādības ir pazīstamas kā Seebeck efektu, kas raksturo konversijas temperatūras strāvu, Peltier efekts, kas apraksta konversijas pašreizējo temperatūru, un Thomson efekts, kas apraksta diriģents apkure/dzesēšana. Visi materiāli ir kas nav nulle termoelektrisko efektu, bet lielākā daļa materiālu ir pārāk mazs, lai būtu noderīga. Tomēr, zemas izmaksas materiāli, kas parāda pietiekami spēcīga termoelektrisko efektu, kā arī citas nepieciešamās īpašības, lai padarītu tos piemēro, var izmantot tādās lietojumprogrammās kā elektroenerģijas ražošanas un saldēšanas. Pašlaik bismuts teljuraida (BI2Te3) tiek plaši izmantots tā termoelektriskajam efektam