열전기 나노 분말 의 초음파 밀링 - Hielscher 초음파 기술 
 연구 에 따르 면 초음파 밀링 은 열전 나노 입자 의 제조 에 성공 적 으로 사용 될 수 있 으며 입자 의 표면 을 조작 할 수 있 는 잠재력 을 가지 고 있 습니다 . 
 초음파 밀링 입자 ( 예 : Bi ) 2 Te 삼 - 계합 금 ) 은 10 μ m 미만 의 나노 입자 의 크기 감소 및 제조 된 입자 를 나타내 었 다 . 
 또한 초음파 처리 는 입자 의 표면 형태 에 상당 한 변화 를 일으키 고 마이크 로 입자 및 나노 입자 의 표면 을 기능 화 할 수 있 게 합니다 . 
 열전 나노 입자 
 열전 재료 는 Seebeck 및 Peltier 효과 를 기반 으로 열 에너지 를 전기 에너지 로 변환 합니다 . 따라서 거의 사용 이 불 가능 하 거나 거의 손실 된 열 에너지 를 생산 적 인 응용 분야 로 효과 적 으로 전환 할 수 있 게 됩니다 . 열전 재료 는 생체 열 배터리 , 고체 열전 냉각 , 광전자 장치 , 공간 및 자동차 발전 과 같 은 새로운 응용 분야 에 포함 될 수 있 기 때문 에 연구 및 산업 은 허구 와 신속 한 연구 를 찾 고 있 습니다 . 환경 친화 적 이 고 경제 적 이 며 고온 이 안정 적 인 열전 나노 입자 를 생산 하 는 기술 . 초음파 밀링 뿐 만 아니 라 상 향식 합성 ( 소노 - 결정 화 ) 는 열전 나노 물질 의 빠른 대량 생산 에 유망 한 경로 를 제공 합니다 . 
 초음파 밀링 장비 
 비스무트 텔 루 라이드 의 입자 크기 감소 ( Bi 2 Te 삼 ) , 마그네슘 실리 세이드 ( Mg ) 2 Si ) 및 실리콘 ( Si ) 분말 , 고강 도 초음파 시스템 UIP 1000 hdT ( 1 kW , 20 kHz ) 를 개방 비커 셋 업 에 사용 하 였 다 . 모든 시험 의 진폭 은 140 μ m 로 설정 되 었 다 . 샘플 용기 는 수조 에서 냉각 되 고 온도 는 열 결합 에 의해 제어 됩니다 . 개방 용기 의 초음파 처리 로 인해 냉각 은 밀링 용액 ( 예 를 들 어 , 에탄올 , 부탄올 또는 물 ) 의 증발 을 방지 하 기 위해 사용 되 었 다 . 
 ( a ) 실험 설정 의 회로도 . ( b ) 초음파 밀링 장치 . 출처 : 마르케스 가르시아 외 . 2015 . 
 가압 성 유동 셀 반응기 UIP 2000 hdT 
 Bi 의 4 시간 용 초음파 밀링 2 Te 삼 - 합금 은 이미 150 ~ 400 nm 사이 의 크기 의 상당 한 양 의 나노 입자 를 산출 했 다 . 나노 범위 에 대한 크기 감소 외 에 도 초음파 처리 는 표면 형태학 의 변화 를 초래 했 습니다 . B , c 및 d 아래 그림 의 SEM 이미지 는 초음파 밀링 전 에 입자 의 날카로운 가장자리 가 초음파 밀링 후 부드럽 고 둥글 게 되 었 다는 것 을 보여 줍니다 . 
 출처 : 마르케스 가르시아 외 . 2015 . 
 입자 크기 감소 및 표면 변형 이 초음파 밀링 에 의해 유일 하 게 달성 되 는지 여부 를 결정 하 기 위해 고 에너지 볼 밀 을 사용 하 여 유사 한 실험 을 수행 했 습니다 . 결과 는 도 3 에 도시 되 어 있 다 . 200 - 800 nm 입자 가 48 시간 ( 초음파 밀링 보다 12 배 더 긴 ) 볼 밀링 에 의해 생성 된 것 이 분명 합니다 . SEM 은 Bi 의 날카로운 모서리 가 2 Te 삼 - 합금 입자 는 밀링 후 본질 적 으로 변경 되 지 않 습니다 . 이러 한 결과 는 매끄러운 가장자리 가 초음파 밀링 의 독특 한 특성 임 을 나타냅니다 . 초음파 밀링 ( 4 시간 대 48 h 볼 밀링 ) 에 의한 시간 절약 도 주목 할 만 합니다 . 
 마르케스 가르시아 외 ( 2015 ) 초음파 밀링 이 Bi 를 저하 시킬 수 있 다는 결론 을 내렸 습니다 . 2 Te 삼 및 Mg 2 Si 분말 은 40 에서 400 nm 범위 의 작 은 입자 로 들어가 나노 입자 의 산업 생산 을 위한 잠재 적 인 기술 을 제안 합니다 . 고 에너지 볼 밀링 과 비교 하 여 초음파 밀링 은 두 가지 고유 한 특성 을 가지 고 있 습니다 . 
 2 . 표면 형태 에 상당 한 변화 는 입자 의 표면 을 조작 할 수 있 는 가능 성 을 나타내 는 초음파 밀링 후 명백 하 다 . 
 더 단단 한 입자 의 초음파 밀링 은 강렬 한 캐비테이션 을 생성 하 기 위해 압력 하 에서 초음파 처리 가 필요 합니다 . 높 은 압력 하 에서 초음파 처리 ( 소위 마노 소닉 화 ) 는 입자 에 전단력 과 응력 을 크 게 증가 시킵니다 . 
 연속 인라인 초음파 처리 설정 은 더 높 은 입자 하중 ( 페이스트 와 같 은 슬러리 ) 을 허용 하 여 초음파 밀링 이 입자 간 충돌 을 기반 으로 하 기 때문 에 밀링 결과 를 향상 시킵니다 . 
 이 산 재순환 설정 에서 초음파 처리 는 모든 입자 의 균일 한 처리 를 보장 하 고 따라서 매우 좁 은 입자 크기 분포 를 보장 할 수 있 습니다 . 
 초음파 밀링 의 주요 장점 은 대량 생산 을 위해 기술 을 쉽 게 확장 할 수 있 다는 것 입니다 - 상업 적 으로 이용 가능 한 강력 한 산업 용 초음파 밀링 은 최대 10 m 의 양 을 처리 할 수 있 습니다 . 삼 / h . 
 초음파 밀링 의 장점 
 신속 하 고 시간 절약 
 밀링 용지 없 음 ( 구슬 이나 진주 없 음 ) 
 낮 은 투자 비용 
 초음파 밀링 은 고출력 초음파 장비 가 필요 합니다 . 강렬 한 캐비테이션 전단력 을 생성 하 기 위해서 는 높 은 진폭 과 압력 이 중요 합니다 . 히 엘 셔 초음파 ’ 산업 용 초음파 프로세서 는 매우 높 은 진폭 을 제공 할 수 있 습니다 . 최대 200 μ m 의 진폭 은 24 / 7 작 동시 쉽 게 연속 작동 할 수 있 습니다 . 더 높 은 진폭 을 위해 , 주문 을 받 아서 만들 어 진 초음파 sonotrodes 를 유효 합니다 . Hielscher 의 가압 식 유량 반응기 와 함께 매우 강렬 한 캐비테이션 이 생성 되 어 분자 간 접합 을 극복 하 고 효율 적 인 밀링 효과 를 얻 을 수 있 습니다 . 
 Hielscher 의 초음파 장비 의 견고성 은 중장비 및 까다로운 환경 에서 24 / 7 작동 을 허용 합니다 . 디지털 및 원격 제어 뿐 만 아니 라 내장 된 SD 카드 에 자동 데이터 기록 은 정확 한 처리 , 재현 가능 한 품질 을 보장 하 고 공정 표준 화 를 허용 합니다 . 
 Hielscher 고성능 초음파 의 장점 
 매우 높 은 진폭 
 연속 인라인 프로세스 
 견고 한 장비 
 저장 하 고 작동 하 기 쉬운 
 마르케스 가르시아 L . , 리 W . , 봄 프리 J . J . , 자비스 D . J . , 최소 G . ( 2015 ) : 초음파 밀링 에 의해 열전 재료 의 나노 입자 의 제조 . 전자 재료 의 저널 2015 . 
 실리카 ( SiO 2 ) 의 초음파 분산 
 연마제 의 초음파 분산 ( CMP ) 
 열전 효과 
 열전 재료 는 열전 효과 를 강하 고 편리 하 고 사용 가능 한 형태 로 보여 주 는 것 이 특징 입니다 . 열전 효과 는 온도 차이 로 인해 전기 전위 가 생성 되 거나 전기 전위 가 온도 차이 를 생성 하 는 현상 을 말 합니다 . 이러 한 현상 은 Seebeck 효과 로 알려져 있 으며 , 위치 는 온도 가 전류 로 변환 되 는 것 을 설명 하 고 , 펠티에 효과 는 전류 를 온도 로 변환 하 고 , 톰슨 효과 는 도체 가열 / 냉각 을 설명 합니다 . 모든 재료 는 제로 열 전 효과 가 없 지만 대부분 의 재료 에서 는 너무 작 아서 유용 하 지 않 습니다 . 그러나 , 충분히 강한 열전 효과 뿐 만 아니 라 이 를 적용 하 기 위해 다른 필요 한 특성 을 보여 주 는 저 비용 재료 는 발전 및 냉장 과 같 은 응용 분야 에서 사용 될 수 있 습니다 . 현재 비스무트 텔 루 라이드 ( Bi 2 Te 삼 ) 는 열전 효과 에 널리 사용 됩니다 .