Teknologjia e ultrazërit Hielscher

Mulliri tejzanor i Thermoelectrical Nano-Powders

  • Hulumtimet kanë treguar se mulliri tejzanor mund të përdoret me sukses për fabrikimin e nanopartikulave termoelektrike dhe ka potencialin për të manipuluar sipërfaqet e grimcave.
  • Grimcat e grirë ultrasonically (p.sh. Bi2Te3bazuar në aliazh) tregoi një zvogëlim të konsiderueshëm të madhësisë dhe nano-grimcat e fabrikuara me më pak se 10μm.
  • Për më tepër, sonication prodhon ndryshime të rëndësishme të morfologjisë sipërfaqësore të grimcave dhe kështu mundëson funksionalizimin e sipërfaqes së mikro- dhe nano-grimcave.

 

Nanoparticles termoelektrike

Materialet termoelektrike konvertojnë energjinë e ngrohjes në energji elektrike bazuar në efektin e Seebeck dhe Peltier. Në këtë mënyrë bëhet e mundur që energjia termikisht e harxhuar ose pothuajse e humbur të humbet në mënyrë efektive në aplikacione produktive. Meqenëse materialet termoelektrike mund të përfshihen në aplikime të reja si bateritë biotermale, ftohjet termoelektrike në gjendje të ngurtë, pajisjet optoelektrike, hapësirën dhe prodhimin e energjisë automobilistike, hulumtimi dhe industria kërkojnë teknika të lehta dhe të shpejta për të prodhuar mjedis miqësor, ekonomik dhe të lartë nanopartikele termoelektrike të qëndrueshme të temperaturës. Mulliri tejzanor si dhe sintezën e poshtëm (Sono-Kristalizimi) janë rrugë premtuese për prodhimin e shpejtë në masë të nanomaterialeve termoelektrike.

Pajisje tejzanor mulliri

Për reduktimin e madhësisë së grimcave të tellurid bizmutut (Bi2Te3), silicid magnezi (Mg2Si) dhe silic (Si) pluhur, sistemi me ultratinguj me intensitet të lartë UIP1000hdT (1kW, 20kHz) është përdorur në një instalim të hapur me gota. Për të gjitha sprovat amplitudë ishte vendosur në 140μm. Anija e mostrës ftohet në një banjë uji, temperatura kontrollohet nga termo-çift. Për shkak të sonication në një anije të hapur, ftohje është përdorur për të parandaluar avullimin e zgjidhjeve milling (p.sh., etanol, butanol, ose ujë).

Mulliri tejzanor përdoret me sukses për të reduktuar materialet termoelektrike në grimcat nano.

(a) Diagrami skematik i konfigurimit eksperimental. (b) Aparat mulliri tejzanor. burimi: Marquez-Garcia et al. 2015.

UIP2000hdT - një ultrasonicator performancë të lartë 2000W për mullirin industrial të grimcave nano.

UIP2000hdT me reaktorin e qelizës rrjedhëse të shtypur

Kërkesë informacioni





Mulliri tejzanor për vetëm 4 orë Bi2Te3-alloy prodhuar tashmë në një sasi të konsiderueshme të nanoparticles me madhësi midis 150 dhe 400 nm. Përveç reduktimit të madhësisë në vargun nano, sonication gjithashtu rezultoi në një ndryshim të morfologjisë sipërfaqësore. Imazhet SEM në figurën më poshtë b, c dhe d shfaqin se skajet e mprehta të grimcave para mullirit tejzanor janë bërë të lëmuara dhe të rrumbullakëta pas mulliri tejzanor.

Mulliri tejzanor i nanopartikulleve të bazuar në Bi2Te3.

Shpërndarja e madhësisë së grimcave dhe imazhet SEM të aliazhit të bazuar në Bi2Te3 para dhe pas mulliri tejzanor. një – Shpërndarja e madhësisë së grimcave; b – Imazhi SEM përpara mullimit tejzanor; c – Imazhi SEM pas mullimit tejzanor për 4 orë; d – SEM imazh pas mulliri tejzanor për 8 h.
burimi: Marquez-Garcia et al. 2015.

Për të përcaktuar nëse reduktimi i madhësisë së grimcave dhe modifikimi i sipërfaqes arrihen në mënyrë unike nga mulliri tejzanor, eksperimente të ngjashme janë kryer duke përdorur një mulli me sferë të lartë të energjisë. Rezultatet janë treguar në Fig. 3. Është e dukshme që grimcat 200-800 nm janë prodhuar nga mulliri i topit për 48 orë (12 herë më shumë se mulliri tejzanor). SEM tregon se skajet e mprehtë të Bi2Te3grimca të lehta mbeten në thelb të pandryshuara pas mulliri. Këto rezultate tregojnë se skajet e lëmuara janë karakteristika unike të mullirit tejzanor. Kursimi i kohës nga mulliri tejzanor (4 orë deri në mullirin e topit 48 orë) janë të jashtëzakonshme gjithashtu.

Mulliri tejzanor i Mg2Si.

Shpërndarja e madhësisë së grimcave dhe imazhet SEM të Mg2Si para dhe pas mulliri tejzanor. (a) shpërndarjen e madhësisë së grimcave; (b) imazhi SEM përpara mullimit tejzanor; (c) imazhi SEM pas mullimit tejzanor në 50% PVP-50% EtOH për 2 orë.
burimi: Marquez-Garcia et al. 2015.

Marquez-Garcia et al. (2015) përfundojnë se mulliri tejzanor mund të degradojë Bi2Te3 dhe Mg2Si pluhur në grimca më të vogla, madhësia e të cilave varion nga 40 në 400 nm, duke sugjeruar një teknikë të mundshme për prodhimin industrial të nanopartikulave. Krahasuar me mullinj topin me energji të lartë, mulliri tejzanor ka dy karakteristika unike:

  1. 1. ndodhja e një hendeku të madhësisë së grimcave që ndan grimcat origjinale nga ato të prodhuara nga mulliri tejzanor; dhe
  2. 2. ndryshime thelbësore në morfologjinë sipërfaqësore janë të dukshme pas mulliri tejzanor, duke treguar mundësinë e manipulimit të sipërfaqeve të grimcave.

përfundim

Mullëzimi tejzanor i grimcave më të vështira kërkon zhurmë nën presion për të gjeneruar cavitation intensive. Sonication nën presionin e ngritur (i ashtuquajturi manosonication) rrit forcat qethje dhe stresi në grimcave në mënyrë drastike.
Një konfigurim i vazhdueshëm inline sonication lejon një ngarkesë më të madhe grimcash (paste-like slurry), e cila përmirëson rezultatet e bluarjes që mulliri tejzanor bazohet në përplasjen ndër-grimcë.
Sonication në një sistem diskrete recirculation lejon për të siguruar një trajtim homogjen të të gjitha grimcave dhe për këtë arsye një shpërndarje shumë të ngushtë të grimcave.

Një avantazh i madh i mullirit tejzanor është se teknologjia mund të shkallëzohet me shpejtësi për prodhimin e sasive të mëdha - në dispozicion komercialisht, mulliri tejzanor industrial i fuqishëm mund të trajtojë shuma deri në 10m3/ H.

Avantazhet e mulliri tejzanor

  • Shpejt, kursim kohe
  • Kursim energjie
  • Rezultatet e riprodhueshme
  • Asnjë mulliri (pa rruaza ose perla)
  • Kosto e ulët e investimit

Ultrasonicators me performancë të lartë

Mulliri tejzanor kërkon pajisje me fuqi të lartë tejzanor. Në mënyrë që të gjenerohen forca qethëse cavitational intensive, amplitudat e larta dhe presioni janë vendimtare. Hielscher Ultrasonics’ procesorë industrial tejzanor mund të japin amplitudë shumë të lartë. Amplituda deri në 200μm lehtë mund të kryhet në mënyrë të vazhdueshme në operimin 24/7. Për amplitudë edhe më të larta, janë të disponueshme sonotrodat ultrasonikë të përshtatur. Në kombinim me reaktorët e rrjedhjes së presionit të Hielscher, krijohet një kavita shumë intensive në mënyrë që lidhjet ndërmolekulare të mund të tejkalohen dhe të arrihen efektet efikase të bluarjes.
Fuqia e pajisjeve tejzanor të Hielscher mundëson funksionimin 24 orë në ditë në detyrë të rëndë dhe në mjedise kërkuese. Kontrolli digjital dhe i largët, si dhe regjistrimi automatik i të dhënave në një kartë të integruar SD sigurojnë përpunim të saktë, cilësi të riprodhueshme dhe lejojnë standardizimin e procesit.

Avantazhet e Hielscher High Performance Ultrasonicators

  • amplitudë shumë të lartë
  • presione të larta
  • proces i vazhdueshëm inline
  • pajisje të fuqishme
  • shkallë lineare-up
  • ruajtur dhe lehtë për të vepruar
  • Lehtë për t'u pastruar

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm, nëse dëshironi të kërkoni informacione shtesë rreth homogjenizimit tejzanor. Ne do të jemi të lumtur t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja.









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Hielscher Ultrasonics prodhon ultrasonicators me performancë të lartë për aplikimet sonochemical.

Procesorë tejzanor me fuqi të lartë nga laboratori në pilot dhe shkallë industriale.

Letërsi / Referencat

  • Marquez-Garcia L., Li W., Bomphrey JJ, Jarvis DJ, Min. G. (2015): Përgatitja e nanopartikulleve të materialeve termoelektrike nga mulliri tejzanor. Gazeta e materialeve elektronike 2015.


Fakte të vlefshme

Efekti termoelektrik

Materialet termoelektrike karakterizohen duke treguar efektin termoelektrik në një formë të fortë ose të përshtatshme dhe të përdorshme. Efekti termoelektrik i referohet fenomeneve me të cilat ose një ndryshim i temperaturës krijon një potencial elektrik ose një potencial elektrik krijon një ndryshim të temperaturës. Këto fenomene njihen si efekti Seebeck, i cili përshkruan konvertimin e temperaturës në aktuale, efekti Peltier, i cili përshkruan konvertimin e rrymës në temperaturë, dhe efektin Thomson, i cili përshkruan përçimin e ngrohësit / ftohësit. Të gjitha materialet kanë një efekt termoelektrik jo-zero, por në shumicën e materialeve është shumë e vogël që të jetë e dobishme. Megjithatë, materialet me kosto të ulët që tregojnë një efekt termoelektrik mjaft të fortë, si dhe vetitë e tjera të kërkuara për t'i bërë ato të zbatueshme, mund të përdoren në aplikime të tilla si prodhimi dhe ftohja e energjisë. Aktualisht, telluride bizmut (Bi2Te3) është përdorur gjerësisht për efektin e saj termoelektrik