Hielscher Ultrason Teknolojisi

Termoelektrik nano-tozlar Ultrasonik freze

  • Araştırma Ultrasonik freze başarıyla termoelektrik nanopartiküller imalat için kullanılabilir ve partiküllerin yüzeyleri manipüle potansiyeli vardır göstermiştir.
  • Ultrasonik olarak öğütülmüş parçacıklar (örn.2Te3bazlı alaşım) önemli büyüklükte bir azaltma ve 10 μm ' den daha az ile imal nano parçacıklar göstermiştir.
  • Ayrıca, sonication partiküllerin yüzey morfolojisi önemli değişiklikler üretir ve böylece mikro ve nano partiküllerin yüzeyini işlevselleştirmek için etkinleştirin.

 

Termoelektrik nanopartiküller

Termoelektrik malzemeleri, ısı enerjisini Seebeck ve Peltier efektine dayanan elektrik enerjisine dönüştürür. Böylece verimsiz veya neredeyse kayıp termal enerjiyi verimli uygulamalara etkili bir şekilde çevirmek mümkün olur. Termoelektrik malzemeler biotermal piller, Solid-State termoelektrik soğutma, Optoelektronik cihazlar, uzay ve Otomotiv güç üretimi, araştırma ve sanayi gibi yeni uygulamalara dahil edilebilir beri facile ve hızlı arıyor çevre dostu, ekonomik ve yüksek sıcaklığa dayanıklı termoelektrik nanopartiküller üretmek için teknikler. Ultrasonik frezeleme yanı sıra aşağıdan yukarı sentezi (Sono-kristalleştirilmesi) termoelektrik Nanomalzemeler hızlı kitle üretimi için umut verici yollar vardır.

Ultrasonik freze ekipmanları

Bizmut Telluride partikül boyutu azaltma için (BI2Te3), magnezyum silisit (mg2Si) ve silikon (si) toz, yüksek yoğunluklu ultrasonik sistem UIP1000hdT (1kW, 20KHZ) açık bir kabı kurulum kullanıldı. Tüm denemeler için amplitüd 140 μm olarak ayarlandı. Örnek gemi su banyosunda soğutulur, sıcaklık termo-çift ile kontrol edilir. Açık bir gemide sonication nedeniyle, soğutma freze çözeltileri (örneğin, etanol, butanol, veya su) buharlaşma önlemek için kullanılmıştır.

Ultrasonik freze başarıyla nano partiküllere termoelektrik malzemeleri azaltmak için kullanılır.

(a) deneysel kurulum Şematik diyagramı. (b) Ultrasonik freze aparatı. Kaynak: Marquez-Garcia ve al. 2015.

Uıp2000hdt-nano parçacıklar endüstriyel freze için 2000W Yüksek performanslı ultrasonicator.

Basınçlanabilir akış hücresi reaktörü ile Uıp2000hdt

Bilgi talebi





Sadece 4h için ultrasonik freze bı2Te3-alaşım zaten 150 ve 400 Nm arasında boyutları ile nanopartiküller önemli miktarda vermiştir. Nano aralığı boyutu azaltma yanı sıra, sonication de yüzey morfoloji bir değişiklik sonuçlandı. B, c ve d aşağıdaki şekilde SEM görüntüleri ultrasonik frezeleme önce partiküllerin keskin kenarları pürüzsüz ve yuvarlak Ultrasonik freze sonra haline gelmiştir görüntüler.

Ultrasonik freze Bi2Te3 bazlı alaşım nano-artiküller.

Ultrasonik frezeleme öncesi ve sonrası Bi2Te3 bazlı alaşım parçacık boyutu dağılımı ve SEM görüntüleri. A – Parçacık boyutu dağılımı; B – Ultrasonik freze önce SEM görüntü; C – 4 h için ultrasonik frezeleme sonra SEM görüntü; D – 8 h için ultrasonik frezeleme sonra SEM görüntü.
Kaynak: Marquez-Garcia ve al. 2015.

Partikül boyutu azaltma ve yüzey modifikasyonunun ultrasonik frezeleme ile benzersiz bir şekilde elde edilip edilmediğini belirlemek için, benzer deneyler yüksek enerjili bir top değirmeni kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar şekil 3 ' te gösterilir. 200 – 800 Nm parçacıklar 48 h (Ultrasonik frezeleme daha 12 kat daha uzun) için top frezeleme tarafından üretilen görülmektedir. SEM, bı 'ın keskin kenarlarının2Te3-alaşım parçacıklar freze sonra temelde değişmeden kalır. Bu sonuçlar pürüzsüz kenarları Ultrasonik freze benzersiz özellikleri olduğunu gösterir. Ultrasonik frezeleme ile zaman tasarrufu (4 h vs 48 h top frezeleme), çok dikkat çekicidir.

Ultrasonik freze Mg2Si.

Ultrasonik frezeleme öncesi ve sonrası Mg2Si parçacık boyutu dağılımı ve SEM görüntüleri. (a) parçacık boyutu dağılımı; (b) Ultrasonik frezeleme öncesinde SEM görüntüsü; (c) Ultrasonik frezeleme sonra SEM görüntü 50% PVP – 50% EtOH için 2 h.
Kaynak: Marquez-Garcia ve al. 2015.

Marquez-Garcia ve al. (2015) Ultrasonik freze bı düşebilir sonuçlandırmak2Te3 ve mg2Si toz küçük parçacıklar içine, boyutları hangi aralığında 40 için 400 nm, Nanopartiküllerin endüstriyel üretim için potansiyel bir teknik düşündürmektedir. Yüksek enerjili top frezeleme ile karşılaştırıldığında, ultrasonik frezeleme iki benzersiz özelliklere sahiptir:

  1. 1. Ultrasonik freze tarafından üretilen orijinal parçacıklar ayıran bir parçacık boyutu boşluğu oluşumu; Ve
  2. 2. yüzey morfoloji önemli değişiklikler ultrasonik frezeleme sonra belirgindir, partiküllerin yüzeyleri manipüle olasılığını gösteren.

Sonuç

Sert partiküllerin Ultrasonik freze yoğun kavitasyon oluşturmak için basınç altında sonication gerektirir. Yüksek basınç altında sonication (sözde manosonication) büyük ölçüde parçacıklar için kesme kuvvetleri ve stres artar.
Sürekli satır içi sonication kurulum daha yüksek bir parçacık yükü için sağlar (hamur benzeri Bulamaç), Ultrasonik freze inter-parçacık çarpışma dayalı olduğundan freze sonuçları geliştirir.
Ayrık bir devridaim kurulumunda sonication tüm parçacıklar ve bu nedenle çok dar bir parçacık boyutu dağılımı homojen bir tedavi sağlamak için izin verir.

Ultrasonik frezeleme büyük bir avantajı teknoloji kolayca büyük miktarlarda üretimi için ölçekli olabilir-ticari olarak kullanılabilir, güçlü endüstriyel ultrasonik freze 10m kadar tutarlar işleyebilir3/h.

Ultrasonik frezeleme avantajları

  • Hızlı, zaman kazandıran
  • enerji tasarrufu
  • tekrarlanabilir sonuçlar
  • Freze ortamı yok (boncuk veya inci yok)
  • Düşük yatırım maliyeti

Yüksek performanslı ultrasonicators

Ultrasonik frezeleme yüksek güç ultrasonik ekipman gerektirir. Yoğun cavitational kesme kuvvetleri oluşturmak için, yüksek amplitüs ve basınç çok önemlidir. Hielscher Ultrasonics’ Endüstriyel ultrasonik işlemciler çok yüksek amplitüd sağlayabilir. 200 μm ' ye kadar olan amplitütler, 24/7 operasyonda kolayca sürekli olarak çalışabilir. Daha yüksek amplitüd için, özelleştirilmiş Ultrasonik sonotrodes mevcuttur. Hielscher 'ın basınçsız akış reaktörleri ile birlikte, çok yoğun kavitasyon moleküler bondings üstesinden gelebilir ve verimli freze etkileri elde edilebilir böylece oluşturulur.
Hielscher ultrasonik ekipmanının sağlamlığı, ağır görev ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışma sağlar. Dijital ve Uzaktan kumandanın yanı sıra dahili SD karta otomatik veri kaydı, hassas işleme, yeniden üretilebilen kalite ve proses standardizasyonu için izin sağlar.

Hielscher yüksek performanslı ultrasonicators avantajları

  • çok yüksek amplitüd
  • yüksek basınç
  • sürekli satır içi işlem
  • sağlam ekipman
  • doğrusal bir ayarlama
  • tasarruf ve kolay kullanımı
  • Kolay temizlenmeli

Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!

Daha fazla bilgi isteyin

Ultrasonik homojenleştirme hakkında ek bilgi istemek için lütfen aşağıdaki formu kullanın. İhtiyaçlarınızı karşılayacak bir ultrasonik sistem sunmaktan mutluluk duyacağız.









Lütfen dikkat Gizlilik Politikası.


Hielscher Ultrasonics sonochemical uygulamalar için yüksek performanslı ultrasonicators üretir.

Laboratuvardan pilot ve endüstriyel ölçekte yüksek güç ultrasonik işlemciler.

Edebiyat referansları

  • Marquez-Garcia L., li W., Bomphrey J.J., Jarvis D.J., min G. (2015): Ultrasonik frezeleme ile termoelektrik malzemelerin nanopartiküllerinin hazırlanması. Elektronik malzeme Dergisi 2015.


Bilinmesi Gereken Gerçekler

Termoelektrik etkisi

Termoelektrik malzemeler, güçlü veya uygun, kullanışlı bir formda termoelektrik efekti göstererek karakterize edilir. Termoelektrik etkisi ya bir sıcaklık farkı bir elektrik potansiyeli oluşturur ya da bir elektrik potansiyeli bir sıcaklık farkı yaratır fenomen anlamına gelir. Bu fenomen Seebeck etkisi olarak bilinir, bu akım sıcaklık dönüşümü açıklayan, Peltier etkisi, mevcut sıcaklığa dönüşümü açıklayan, ve Thomson etkisi, iletken Isıtma/Soğutma açıklar. Tüm malzemelerin sıfır olmayan bir termoelektrik etkisi vardır, ancak çoğu malzemelerde yararlı olamayacak kadar küçüktür. Bununla birlikte, yeterli derecede güçlü bir termoelektrik efekti ve bunları uygulanabilir kılmak için gerekli diğer özellikleri gösteren düşük maliyetli materyaller, güç üretimi ve soğutma gibi uygulamalarda kullanılabilir. Şu anda, bizmut Telluride (BI2Te3), termoelektrik efekti için yaygın olarak kullanılır