Molienda ultrasónica nanopolvos termoeléctricos

• Ya investigaciones ar xi demostrado da molienda ar ultrasónica ar tsa̲ da utilizar ar ko éxito pa ar fabricación nanopartículas termoeléctricas ne pe̲ts'i ár hne ar manipular ya superficies ya partículas.
• Ya partículas molidas ya ultrasonidos (hne. ej., Bi₂Di₃(aleación) mostraron una reducción ar tamaño significativa ne fabricaron nanopartículas con menos 10 μm.
• 'Nehe, ar sonicación produce cambios significativos jar morfología ar superficie ya partículas ne permite nja'bu̲ bí funcionalizar ar superficie ya micro ne ya nanopartículas.

Nanopartículas termoeléctricas

Ya materiales termoeléctricos convierten ar energía térmica jar energía eléctrica ga basando ar jar ntsoni Seebeck ne ar Peltier. Nuna modo, ar tsa̲ ga convertir ar energía térmica penä utilizable wa kasu̲ perdida jar aplicaciones productivas. Dado da materiales ya termoeléctricos xi incluir ar jar aplicaciones novedosas komongu ya baterías biotérmicas, enfriamiento termoeléctrico ar dätä sólido, ya dispositivos optoelectrónicos, ar espacio ne ar generación energía automotriz, ár nthoni ne ar industria gi 'bu̲hu̲ mí honi técnicas fáciles ne rápidas da producir ya nanopartículas termoeléctricas ar respetuosas ko ar nt'uni mbo jar ximha̲i, Bojä ne estables bí altas ar temperaturas. Fresado ya ultrasonidos Bí nja'bu̲ bí komongu ar síntesis ascendente ()Sono — cristalización) ya rutas prometedoras pa ar ngut'a producción masiva ar nanomateriales termoeléctricos.

Equipos molienda ultrasónica

Pa ar reducción ar tamaño partícula teluro bismuto (Bi₂Di₃), siliciuro magnesio (Mg₂Hä) ne polvo silicio (hä), ko ya ultrasónico ar mextha ar intensidad UIP1000hdT (1 ar kW, 20 ar kHz) utilizó ja 'nar configuración Baso ar precipitados abierto. Para todos los ensayos, la amplitud se estableció en 140 μm. Recipiente muestra ar enfría ja 'nar nsaha ar dehe, ar mpat'i bí controla ir nge 'nar termopar. Nu'bya ar sonicación ja 'nar recipiente abierto, bí utilizó ar enfriamiento pa nu'bu ar evaporación ya soluciones molienda (nt'udi, etanol, butanol wa ar dehe).

(a) diagrama esquemático ar montaje ar experimental. (b) aparatos ar molienda ya ultrasonidos. fuente: Márquez-García et jar ar. 2015.

Fresado ultrasónico ya ho̲ntho 4 ora ar Bi₂Di₃— aleación ya producida ja 'nar yá 'bede sustancial ya nanopartículas ko tamaños entre 150 ne 400 nm. 'Nehe ar reducción ar tamaño ar gama nanométrica, ar sonicación 'nehe umbi lugar ma 'nar cambio ar morfología ar superficie. Ya imágenes SEM ar ar ndo'yo Xtí b, c ne d muestran ke ya bordes afilados ya partículas 'bu̲ 'be̲tho ar molienda ultrasónica ar xi vuelto lisos ne redondos 'mefa xta molienda ar ultrasónica.

NTHEGE tamaño partícula ne imágenes SEM ar aleación basada bi2Te3 nu'bu̲ ne 'mefa xta molienda ar ultrasónica. 'nar – NTHEGE tamaño ya partículas; b – Tsita SEM 'bu̲ 'be̲tho ar molienda ultrasónica; c – Tsita SEM 'mefa ar fresado ultrasónico Nxoge 4 h; d – Tsita SEM 'mefa xta molienda ultrasónica Nxoge 8 h.
fuente: Márquez-García et jar ar. 2015.

Pa ar tsa da jäts'i nu'bu̲ reducción tamaño partícula ne nyokwi nthoki ar superficie ar logran únicamente ir nge ar molienda ultrasónica, ar realizaron experimentos similares utilizando 'nar ju̲ni bolas mextha ar energía. Ya resultados bí muestran ar Fig. 3 jar. Ar evidente ne ar produjeron partículas 200 — 800 nm ir nge ya molienda bolas Nxoge 48 h (12 bes mäs da molienda ar ultrasónica). SEM gi 'ñudi da ya bordes afilados ar Bi₂Di₃— Ya partículas aleación permanecen esencialmente inalteradas 'mefa xta ar molienda. Nuya resultados indican ya bordes lisos ya características únicas ar ar fresado ultrasónico. Ahorro pa jamädi ar fresado ya ultrasonidos (4 h hä 48 h ar molienda bolas) 'nehe ar notable.

NTHEGE tamaño partícula ne imágenes SEM mg2Si nu'bu̲ ne 'mefa xta molienda ar ultrasónica. ma) NTHEGE tamaño ya partículas; (b) tsita SEM 'bu̲ 'be̲tho ar molienda ultrasónica; (c) tsita SEM 'mefa ar fresado ultrasónico jar 50% PVP — 50% EtOH Nxoge 2 h.
fuente: Márquez-García et jar ar. 2015.

Márquez-García et jar ar. (2015) concluyen ne ar fresado ultrasónico to degradar ar Bi₂Di₃ ne Mg₂Nu'bu̲ pulveriza jar partículas mäs t'olo, cuyos tamaños oscilan ja ya 40 ne ya 400 nm, nä'ä sugiere 'nar técnica potencial pa producción industrial nanopartículas. Ja ar comparación ko ar molienda bolas mextha ar energía, ar molienda ultrasónica pe̲ts'i yoho ya características únicas:

1. 1 ar aparición 'nar espacio ar tamaño ja ya partículas da separa ya partículas originales ja ya producidas ir nge ar molienda ultrasónica; y
2. 2 ir molienda ar ultrasónica ar aprecian cambios sustanciales jar morfología ar superficie nä'ä mi indica ar posibilidad ar manipular ya superficies ya partículas.

Njäts'i nu'bu

Molienda ultrasónica ar partículas xí duras requiere sonicación jár presión pa generar 'nar cavitación intensa. Ar sonicación presión elevada (ar llamada manosonicación) aumenta drásticamente ya ya ndu nzafi ar cizallamiento ne ar tensión ya partículas.
'Nar configuración sonicación continua jar 'ñu permite 'nar dätä carga partículas (lodo pastoso), nä'ä mi mejora ya resultados molienda, ya da molienda ar ultrasónica bí basa jar colisión ja ya partículas.
Ar sonicación 'nar configuración recirculación discreta permite garantizar 'nar nt'ot'e homogéneo ga̲tho ya partículas ne, ir 'nar NTHEGE tamaño partícula xi estrecha.

'Na ya ndu'mi ventajas ar molienda ultrasónica ge da ar tecnología to ntu̲ngi ar hingi hembi da pa ar producción ar dätä cantidades: ar potente molienda ultrasónica industrial disponible jar jár ta̲i to 'ye̲ cantidades asta 10 m³h.

Ventajas ar ar fresado ultrasónico

• Rápido ne rápido
• Ahorro energía
• Resultados reproducibles
• 'Ñotho ar nt'ot'e molienda (hinda cuentas nixi perlas)
• Jár costo inversión

Ultrasonidos mar hñets'i rendimiento

Ar molienda ultrasónica requiere equipos ultrasónicos mextha nts'edi. Pa generar hmä ya ndu nzafi ar cizallamiento cavitacional, ya cruciales altas ya amplitudes ne ya presiones. Ultrasonidos de Hielscher’ Ya procesadores ultrasónicos industriales ar xi ofrecer amplitudes xi altas. Las amplitudes de hasta 200 μm se pueden ejecutar fácilmente de forma continua en funcionamiento 24/7. Pa amplitudes aún mi pe̲ts'i, mahyoni da 'mui sonotrodos ultrasónicos personalizados. Ja ar combinación ko ya reactores flujo presurizable Hielscher, bí crea 'nar cavitación xi intensa pa ndi ar tsa da superar ya enlaces ar intermoleculares ne ar logren efectos ar molienda eficientes.
Robustez ya equipos ultrasónicos Hielscher permite 'nar funcionamiento 24 yá 7 jar entornos pesados ne exigentes. Control 'bede ne remoto, nja'bu Komo ar registro automático datos 'na jar tarheta SD incorporada, garantizan 'nar procesamiento preciso, 'nar hño reproducible ne permiten ar estandarización ar proceso.

Ventajas ya ultrasonidos mar hñets'i rendimiento Hielscher

• Amplitudes xi altas
• Altas presiones
• Proceso continuo jar 'ñu
• Equipamiento robusto
• Escalado lineal
• Ahorrable ne hei ar operar
• Hei ar limpiar