Hielscher ультразвукова технологія

Ультразвукова фрезерування термоелектричних Нанопорошків

  • Дослідження показало, що Ультразвуковий фрезерний може успішно використовуватись для виготовлення термоелектричних наночастинок і має потенціал маніпулювати поверхнями частинок.
  • Ультранічно мелені частинки (наприклад, Bi2Te3-на основі сплаву) показали значне скорочення розміру і сфабриковані нано-частинок з менш ніж 10 µm.
  • Крім того, sonication виробляє значні зміни поверхневих морфології частинок і дозволяють тим самим функціоналізації поверхні мікро-і нано-частинок.

 

Наночастинок термоелектричних

Термоелектричні матеріали перетворюють теплову енергію на електричну енергію на основі Selbeck і Peltier Effect. Таким чином, це стає можливим, щоб перетворити навряд чи використовувати або майже втратив теплової енергії ефективно в продуктивне застосування. Оскільки термоелектричні матеріали можуть бути включені в нові програми, такі як biothermal батареї, твердотільні термоелектричні охолодження, оптоелектронних пристроїв, космічних і автомобільних енергетичних генеруючих, дослідження і промисловість шукає facile і Rapid методи виробництва екологічно чистих, економічних і високих температурно-стійких термоелектричних наночастинок. Ультразвукові фрезерні як і знизу вгору синтезу (Сонокристалізація) мають перспективні маршрути для швидкого масового виробництва термоелектричних наноматеріалів.

Обладнання що меле фрезерне

Для зменшення розміру частинок телуриду вісмуту (Bi2Te3), магній silicide (MG2Si) і кремнію (Si) порошок, висока інтенсивність ультразвукової системи UIP1000hdT (1kW, 20kHz) був використаний у відкритому склянку установки. Для усіх випробувань амплітуда була встановлена на 140 µm. Приклад судно охолоджується в водяній бані, температура контролюється термо-пара. Завдяки sonication у відкритому посудині, охолодження було використано для запобігання випаровування фрезерних розчинів (наприклад, етанол, butanol або вода).

Ультразвуковий фрезерування успішно використовується для зменшення термоелектричних матеріалів до нано-частинок.

(a) принципова схема експериментальної установки. (b) Ультразвуковий фрезерний апарат. Джерело: Маркес-Гарсія і ін. 2015.

UIP2000hdT-2000W високопродуктивний ультрависокочастотне для промислового фрезерування частинок нано.

UIP2000hdT з герметизованим потоком клітин реактора

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Ультразвуковий фрезерування тільки 4H від Bi2Te3-сплав вже принесло в значну кількість наночастинок з розмірами від 150 до 400 нм. Крім того, зменшення розмірів до діапазону Nano, сонкація також призвело до зміни поверхні морфології. SEM зображення на малюнку нижче b, c і d дисплей, що гострі краї частинок перед ультразвуковою фрезерування стали гладкою і круглою після ультразвукового фрезерування.

Ультразвуковий фрезерний Bi2Te3 наночастинок сплаву.

Розподіл часток і зображення SEM, Bi2Te3 на основі сплаву до і після Ультразвуковий фрезерування. муніципалітет – Розподіл часток частинок; B – SEM зображення перед ультразвуковою фрезерування; C – Зображення SEM після ультразвукового фрезерування 4 год; D – SEM зображення після ультразвукового фрезерування протягом 8 год.
Джерело: Маркес-Гарсія і ін. 2015.

Для визначення того, чи є зменшення розміру часток і зміна поверхні, однозначно досягається Ультразвуковий фрезерування, аналогічні експерименти проводилися з використанням високоенергетичного млина. Результати наведені на мал. 3. Видно, що 200-800 нм часток виробляли кульовий фрезерний за 48 год (в 12 разів довше ультразвукового фрезерування). Сем показує, що гострі краї Bi2Te3-частки сплавів залишаються суттєво незмінними Після фрезерування. Ці результати вказують на те, що згладжувати краї унікальні характеристики ультразвукового фрезерування. Чудові, заощаджуючи в часі Ультразвуковий фрезерний (4 h vs 48 h кульовий фрезерний).

Ультразвуковий фрезерування Mg2Si.

Розподіл часток та зображення SEM Mg2Si до і після Ультразвуковий фрезерування. (a) розподіл розмірів часток; (b) зображення SEM перед ультразвуковою фрезерування; (c) SEM зображення після ультразвукового фрезерування в 50% PVP-50% EtOH для 2 год.
Джерело: Маркес-Гарсія і ін. 2015.

Маркес-Гарсія і ін. (2015) висновок, що Ультразвуковий фрезерний може знизити Bi2Te3 і мг2Сі порошок на менші частинки, розміри яких варіюються від 40 до 400 нм, пропонуючи потенційним техніку для промислового виробництва наночастинок. У порівнянні з високоенергетичними кульковими фрезерними, ультразвукова фрезерна має дві унікальні характеристики:

  1. 1. поява розриву частинок-величини, що відокремлює оригінальні частинки від тих, що виробляються ультразвуковою фрезерування; І
  2. 2. істотні зміни в морфології поверхні є очевидними після Ультразвуковий фрезерування, що свідчить про можливість маніпулювання поверхнями частинок.

Висновок

Ультразвуковий фрезерування важче частинок вимагає сонцикації під тиском для вироблення інтенсивних кавітаційних. Зонкація під підвищений тиск (так званий манонокація) збільшує сили зсуву і напруга на частинки кардинально.
Безперервне встановлення вбудованої sonication дозволяє більш високої навантаження частинок (як пасти, як шламу), яка покращує результати фрезерних оскільки Ультразвуковий фрезерний на основі міжчастиничного зіткнення.
Зонкація в дискретному налаштуванні рециркуляції дозволяє забезпечити однорідне лікування всіх частинок і, отже, дуже вузьке розповсюдження часток.

Основною перевагою ультразвукового фрезерування є те, що технологія може бути легко масштабується для виробництва великих кількостях-комерційно доступні, потужні промислові ультразвукові фрезерні може обробляти становить до 10 м3/h.

Переваги ультразвукових фрезерних

  • Швидке, економія часу
  • енергозбереження
  • відтворювані результати
  • Ні фрезерних засобів масової інформації (без бісеру або перлів)
  • Низька вартість інвестицій

Ультраакулятори високої продуктивності

Ультразвуковий фрезерний вимагає високої потужності ультразвукового обладнання. З метою створення інтенсивних кавітаційних сил зсуву, високі амплітуди і тиск мають вирішальне значення. Hielscher ультразвук’ промислові ультразвукові процесори можуть доставити дуже високі амплітуди. Амплітуд до 200 µm може бути легко безперервно працювати в 24/7 операції. Для ще більш високих амплітуд, налаштувати Ультразвуковий сонтроди доступні. У поєднанні з герметизованим потоком Hielscher, дуже інтенсивно кавітацію створюється таким чином, щоб міжмолекулярні бондинги можуть бути подолані і ефективні фрезерні ефекти.
Надійність ультразвукового обладнання Hielscher дозволяє здійснювати 24/7 операції на важких умовах і в складних середовищах. Цифровий і пульт дистанційного керування, а також автоматичне записування даних на вбудовану карту SD забезпечити точну обробку, відтворюваних якість і дозволяють процесу стандартизації.

Переваги Hielscher високої продуктивності Ультраакукатори

  • дуже високі амплітуди
  • високий тиск
  • безперервний лінійний процес
  • надійне обладнання
  • лінійне збільшення
  • зберегти і простий в експлуатації
  • Легко чистити

Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Запитайте більше інформації

Будь ласка, використовуйте форму нижче, якщо ви хочете отримати додаткову інформацію про гомогенізацію ультразвуку. Ми будемо раді запропонувати вам ультразвукову систему, яка відповідатиме вашим вимогам.









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Hielscher ultrasmonics виробляє високопродуктивні ultrasonicors для sonochemical додатків.

Високосилові ультразвукові процесори від лабораторії до пілотного і промислового масштабу.

Література / Довідники

  • Маркес-Гарсія л., Li W., Bomphrey J.J., Джарвіс D.J., Min G. (2015): підготовка наночастинок термоелектричних матеріалів методом ультразвукового фрезерування. Журнал електронних матеріалів 2015.


Факти варті знати

Термоелектричний ефект

Термоелектричні матеріали характеризуються відображенням термоелектричного ефекту в сильному або зручному, придатному для використання формі. Термоелектричний ефект відноситься до явищ, за допомогою якого або різниця температур створює електричний потенціал або електричний потенціал створює різницю температур. Ці явища відомі як ефект Seebeck, який описує перетворення температури на струм, ефект Пельтьє, який описує перетворення струму на температуру, і ефект Томсона, який описує диригент опалення/охолодження. Всі матеріали мають ненульовий термоелектричний ефект, але в більшості матеріалів він занадто малий, щоб бути корисним. Однак, недорогих матеріалів, які показують досить сильний термоелектричний ефект, а також інші необхідні властивості, щоб зробити їх застосовними, можуть бути використані в додатках, таких як генерація електроенергії та охолодження. В даний час Вісмут Телурид (Bi2Te3) широко використовується для його термоелектричного ефекту