WO2008061773A1 - Vorrichtung zur herstellung von nano-partikeln - Google Patents

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WO2008061773A1
WO2008061773A1 PCT/EP2007/010160 EP2007010160W WO2008061773A1 WO 2008061773 A1 WO2008061773 A1 WO 2008061773A1 EP 2007010160 W EP2007010160 W EP 2007010160W WO 2008061773 A1 WO2008061773 A1 WO 2008061773A1
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particles
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Karl Reinhard Zeiss
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Karl Reinhard Zeiss
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    • B01J2219/1943—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped cylindrical

Definitions

  • the invention relates to a device for producing nano-particles, in particular of powder particles up to a minimum size in the nano-range with at least one container for cooling the material to be processed to a low temperature of, in particular, less than minus 50 ° C.
  • a plasma has hitherto usually been formed with the aid of high temperature from the material from which the nano-particles are to be made.
  • the desired particles with the small dimensions in the nano range are formed. This means a very high cost of a device with which these particles are produced, and requires a lot of energy.
  • organic materials such as bitumen or plastics such as two-component reaction plastics or other plastics can not be divided in this way into such small particles.
  • the device defined at the outset is characterized in that at least one vibration transmitter is arranged on the wall of the container and / or in the interior of the container, which can be adjusted to the self-resonance of particles formed in the container by the cooling.
  • the invention thus provides that the material to be decomposed in the particle in the nano-size range is treated, as is known, for example, from DE 197 55 577 C2, it also being possible to use a device known from this, but additionally arranged at a suitable location Vibration donors excited the particles in self-resonance and thus further "destroyed", so be crushed.
  • the invention makes use of the fact that virtually every matter is present at an energy level in the solid state and at sufficiently low temperature in a rigid molecular structure.
  • the materials may be comminuted by self-resonating vibrations acting on them, for example impulsively, and this process can be continued down to molecular dimensions.
  • macromolecular materials can be pulverized to the dimension of 0.001 micrometer, called nano.
  • the material to be processed can be transported in the container by moving the cold gas or a cold or cryogenic liquid and can be moved to the vibration transmitter (s). It can thereby be achieved that the vibrations which coincide with the self-resonance of the present particles intensively affect these particles can act.
  • the container may be designed to contain cryogenic liquid or liquid gas, in particular liquid nitrogen, and may contain at least one transport device, for example a stirrer.
  • the one or more vibration sensors are present, so that by means of vibration sensors, which may be driven accordingly, the material acted upon by self-oscillating and crushed at natural resonance.
  • the container may have an opening or device for taking samples from the interior of the container, and the vibration generator (s) may be controllable or controllable with respect to the vibrations delivered.
  • the vibration generator may be controllable or controllable with respect to the vibrations delivered.
  • a sampling device or sampling device may be suspended and may project into the container.
  • a sampling device or sampling device may be suspended and may project into the container.
  • An additional or modified arrangement may provide that the device comprises a spraying device, with which the material to be processed can be emsprühbar in the container and in the low temperature region located therein. This has the advantage that already takes place by the spraying a first crushing of the material, so that the resulting particles of vibration can be exposed to their natural frequency in order to crush them gradually.
  • baffles may be provided in the container, onto which the material to be introduced is sprayed or transported, and these baffles may preferably have at least one frequency generator.
  • a mechanical crushing is combined by the impact with the comminution by vibration magnitude.
  • the baffles can be arranged on rotating wings or plates and / or the inside of the container wall can serve as a baffle. In this way, the mechanical comminution of the material to be treated can be structurally designed in the most favorable manner for the respective material.
  • the frequency transmitter (s) or vibration transmitter (s) may be arranged in the interior of the container at a position which, at least temporarily, has the material to be treated during its transport or movement through the container interior. It is favorable if the vibration transmitter or frequency transmitter is placed in such a way that the material to be treated comes into contact with it with high probability and sufficient time.
  • a particularly expedient embodiment of the invention can provide that the container, in which the treatment of the material substantially takes place, is arranged in a further container, which likewise has a liquid or cryogenic gas or areas of low temperature, and in that the processed material from the first to the second container. feasible and there vibrations can be exposed, which corresponds to the natural frequency of the first container produced particles. This results in a two-stage treatment, by means of which a further reduction in the size of the particles formed is made possible.
  • the container may be formed as a tower or column, wherein the material by gravity and / or by a gas flow of a gas lower temperature and movable in the range of or the vibration generator is transportable.
  • a material can already be crushed by deep or deepest temperature, after which the particles formed by this comminution are given vibrations of self-resonance and thus further comminuted.
  • the vibration transmitter (s) can be connected to a control and / or regulating device and the vibrations emitted by them can be changed and adapted to the particular particle size of the material to be processed, in particular determined by sampling.
  • a device which generates nano-particles, ie particles with a dimension in the nano-range, by separating molecular structures in the solid state of matter, fixed by a low energy level. so that production of such particles in the gaseous state at high temperature can be avoided.
  • Every matter is at an energy level m a solid state of matter and at associated low temperature m of a rigid molecular structure.
  • This can be achieved by the above-described treatment, for example with cryogenic Gases such as liquid nitrogen can be achieved.
  • cryogenic Gases such as liquid nitrogen can be achieved.
  • the materials can be crushed by vibrationally directed vibrations of their natural resonance. This process can be conducted or continued down to the molecular dimension, and thus existing macromolecular materials in the order of 0.001 micrometer dimension, called nano, can be pulverized.
  • the matter to be powdered can first be reduced to a micrometer dimension in a first stage in which it is then comminuted, for example by liquid-cryogenic gas, with a substantially lower energy environment, for example, from DE 197 55 577 C2 is known.
  • these particles are reduced to a desired smallness by self-resonance pulses defined by regulation technology.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention in the form of a container for receiving a cryogenic gas or for receiving liquid nitrogen in order to process the matter therein, this first container being enclosed by a second container with an upper end in which the treatment of the material continues can be,
  • Fig. 2 is a horizontal cross section through the Vor ⁇ cntung of FIG. 1 and Fig. 3 exne modified device with only a highly insulated container with upper end.
  • a device denoted as a whole by 1 serves to produce nano-particles, in particular of powder particles, up to a minimum size in the nano-range, that is to say of particles whose dimensions are of the order of magnitude of nano-meters.
  • the device is in the embodiments essentially formed by a container 2, which serves to cool the material to be processed to a low temperature, for example, minus 50 ° C or less, the cooling can be done, for example, with liquid nitrogen.
  • At least one vibration sensor 3 is arranged, which is adjustable to the self-resonance of m the container 2 formed by the cooling particles.
  • this vibration generator 3 can emit pulsations with the self-resonance of the particles in a pulsed manner, thereby causing their further comminution.
  • the container 2 can be filled.
  • a cryogenic liquid gas can be filled, which is indicated m Fig. 3 with its upper level L.
  • the material to be processed can zoom out trans ⁇ portable, and to or the vibration sensor 3 in the container 2 by BEWE ⁇ supply of the cold gas or the cryogenic liquid may be, even the vibration generator 3 itself can generate such a movement.
  • a stirrer 7 can be seen for such a movement.
  • the container 2 is designed for receiving cryogenic liquid or liquid gas, in particular liquid nitrogen, which is clearly visible in FIG. 3 from the strong insulation 8 of its boundaries.
  • cryogenic liquid or liquid gas in particular liquid nitrogen
  • stirrer 7 can serve as a transport device.
  • the container 1 has an opening or device for removing samples from the container interior and the vibrator or vibrators 3 can be controlled or controlled with respect to the vibrations emitted by them and thereby also the respective determined particle size be adjustable.
  • 9 denotes a measuring device for the particle size
  • FIG. 3 also shows a sampling line 10 for a sample, so that the particle size can also be determined outside the container 2.
  • a table or curve may be developed for any material that is often to be broken down into minute particles, to then process the material with the device 1 according to such a table or curve.
  • the container 2 is arranged in a further container 11, which - as in According to FIG. 3, the container 2 has an upper end or cover 12.
  • This second container 11 also contains a liquid or cryogenic gas or low temperature regions to process material processed in the first container 2 in this second outer container 12 again in a second stage, thereby forming even smaller particles.
  • the transfer of the material from the first container 2 into the second container 11 can take place, for example, by corresponding movements of the conveying elements arranged in the container 1 or by stirrers or pumps, not shown in more detail.
  • the device 1 is used to produce nano-particles, that is particles of a size in the nano-range and for this purpose has at least one container 2 for lowering the energy or for cooling the material to be processed to a low temperature of preferably less than -50 ° C. on.
  • At least one vibration transmitter 3 is arranged on the wall of the container 2 and / or in the interior of the container 2, which can emit pulses in a pulsed manner, which is set to the natural resonance of particles formed in the container 2 by the cooling, so that these are due to their vibrations are further comminuted with natural frequency.

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) dient zur Herstellung von Nano-Partikeln, also Partikeln von einer Grösse im Nano-Bereich und weist dazu wenigstens einen Behälter (2) zum Absenken der Energie beziehungsweise zum Abkühlen des zu bearbeitenden Materials auf eine tiefe Temperatur von vorzugsweise weniger als -50° C auf. An der Wandung des Behälters (2) und/oder im Inneren des Behälters (2) ist wenigstens ein Schwingungsgeber (3) angeordnet, der impulsartig Schwingungen abgeben kann, die auf die Eigenresonanz von in dem Behälter (2) durch die Abkühlung gebildeten Partikeln eingestellt ist, so dass diese aufgrund ihrer Schwingungen mit Eigenfrequenz weiter zerkleinert werden.

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Nano-Partikeln
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Nano-Partikeln, insbesondere von Pulver-Partikeln bis zu einer Minimalgröße im Nano-Bereich mit wenigstens einem Behälter zum Abkühlen des zu bearbeitenden Materials auf eine tiefe Temperatur von insbesondere weniger als minus 50° C.
Zur Herstellung von Nano-Partikeln, also von Partikeln mit einer Abmessung im Bereich von Nano-Millimetern, wird bisher in der Regel mit Hilfe hoher Temperatur ein Plasma aus dem Material gebildet, aus welchem die Nano-Partikeln bestehen sollen. Durch geeignete Behandlung mit Hilfe von Magnetfeldern und Abkühlung entstehen die gewünschten Partikel mit der geringen Abmessung im Nano-Bereich. Dies bedeutet einen sehr hohen Aufwand für eine Vorrichtung, mit der diese Partikel erzeugt werden, und verlangt einen hohen Energieaufwand.
Organische Materialien wie zum Beispiel Bitumen oder auch Kunststoffe wie zum Beispiel Zweikomponenten-Reaktionskunst- stoffe oder sonstige Kunststoffe lassen sich jedoch auf diese Weise nicht zu derart kleinen Partikeln aufteilen.
Zwar ist es bekannt, zum Beispiel solche Materialien gemäß DE 197 95 577 C2 zu verpulvern, jedoch erreicht man dadurch nicht die angestrebte Partikelgröße im Nano-Bereich.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, womit Partikel m einer Abmessung im Nano-Bereich aus praktisch beliebigen Materialien mit relativ geringen Aufwand herstellt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs definierte Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass an der Wandung des Behäl- ters und/oder im Inneren des Behälters wenigstens ein Schwingungsgeber angeordnet ist, der auf die Eigenresonanz von in dem Behälter durch die Abkühlung gebildeten Partikeln einstellbar ist.
Die Erfindung sieht also vor, dass das im Partikel im Nano- Größenbereich zu zerlegendem Material behandelt wird, wie es beispielsweise aus DE 197 55 577 C2 bekannt ist, wobei auch eine daraus bekannte Vorrichtung eingesetzt werden kann, wobei aber zusätzlich mit an geeigneter Stelle angeordneten Schwin- gungsgebern die Partikel in Eigenresonanz angeregt und dadurch weiter „zerstört", also zerkleinert werden.
Dabei macht sich die Erfindung zu Nutze, dass praktisch jede Materie ab einem Engerieniveau im festen Aggregatzustand und bei ausreichend tiefer Temperatur in starrer molekularer Struktur vorliegt. In diesem Zustand können die Materialien durch auf sie einwirkende, zum Beispiel impulsmäßig einwirkende, Schwingungen in ihrer Eigenresonanz zerkleinert werden, wobei dieser Prozess bis in molekulare Dimensionen fortgeführt werden kann. Somit können makromolekulare Materialien in die Dimension von 0,001 Mikrometer, genannt Nano, pulverisiert werden.
Zweckmäßig ist es dabei, wenn das zu bearbeitende Material in dem Behälter durch Bewegung des kalten Gases oder einer kalten oder cryogenen Flüssigkeit transportierbar und an den oder die Schwingungsgeber heranführbar ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die mit der Eigenresonanz der vorliegenden Partikel übereinstimmenden Schwingungen intensiv auf diese Partikel einwirken können.
Der Behälter kann zur Aufnahme von cryogener Flüssigkeit oder von Flüssiggas, insbesondere von flüssigem Stickstoff, ausge- bildet sein und wenigstens eine Transportvorrichtung, beispielsweise einen Rührer enthalten. Zusätzlich sind dann der oder die Schwingungsgeber vorhanden, so dass mittels Schwingungsgebern, die entsprechend angesteuert sein können, das Material mit Eigenschwingungen beaufschlagt und bei Eigenresonanz zerkleinert werden kann.
Der Behälter kann eine Öffnung oder Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus dem Behälterinneren aufweisen und der oder die Schwingungsgeber können hinsichtlich der abgegebenen Schwingun- gen regelbar oder steuerbar sein. Somit ist es möglich, immer wieder Proben zu entnehmen und die schon erreichte Partikelgröße festzustellen, um danach den oder die Schwingungsgeber an die durch die Änderung der Partikelgröße erforderliche Änderung der abgegebenen Schwingungen anzupassen. Normalerweise fordern kleinere Partikel eine höhere Schwingung, um m Eigenresonanz zu gelangen.
An oder nahe der Oberseite des Behälters kann eine Entnahmeeinrichtung oder Probeentnahmevorrichtung aufgehängt sein und ms- besondere in den Behälter ragen. Dadurch kann sie sehr schnell und einfach zum Einsatz kommen, ohne aber den laufenden Prozess der Bewegung der Materie mit und in dem cryogenen Gas und dessen Beaufschlagung mit Schwingungspulsen zu behindern.
Eine zusätzliche oder abgewandelte Anordnung kann vorsehen, dass die Vorrichtung eine Sprühvorrichtung aufweist, mit welcher das zu bearbeitende Material in den Behälter und in den darin befindlichen Bereich tiefer Temperatur emsprühbar ist. Dies hat den Vorteil, dass durch den Sprühvorgang schon eine erste Zerkleinerung des Materials erfolgt, so dass die dabei entstehenden Partikel einer Schwingung mit ihrer Eigenfrequenz ausgesetzt werden können, um sie nach und nach zu zerkleinern.
Dabei können in dem Behälter Prallflächen vorgesehen sein, auf die das einzubringende Material gesprüht oder transportiert wird und diese Prallflächen können vorzugsweise wenigstens einen Frequenzgeber aufweisen. Somit wird eine mechanische Zer- kleinerung durch den Aufprall mit der Zerkleinerung durch Schwingungsgröße kombiniert.
Die Prallflächen können an rotierenden Flügeln oder Tellern angeordnet sein und/oder die Innenseite der Behälterwandung kann als Prallfläche dienen. Auf diese Weise kann die mechanische Zerkleinerung des zu behandelnden Materials in für das jeweilige Material günstigster Weise konstruktiv gestaltet sein.
Der oder die Frequenzgeber oder Schwingungsgeber können in dem Behälterinneren an einer Stelle angeordnet sein, die das zu behandelnde Material zumindest zeitweise während seines Transpor- tierens oder Bewegens durch das Behälterinnere aufweist. Günstig ist es, wenn der oder die Schwingungsgeber oder Frequenzgeber so platziert sind, dass das zu behandelnde Material mit großer Wahrscheinlichkeit und ausreichender Zeitdauer damit in Berührung kommt .
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kann vorsehen, dass der Behälter, in welchem die Behandlung des Ma- terials im wesentlichen stattfindet, in einem weiteren Behälter angeordnet ist, welcher ebenfalls ein flüssiges oder cryogenes Gas oder Bereiche tiefer TemperaLur aufweist, und dass das bearbeitete Material aus dem ersten in den zweiten Behälter über- führbar und dort Schwingungen aussetzbar ist, die der Eigenfrequenz der m dem ersten Behälter erzeugten Partikel entspricht. Somit ergibt sich eine zweistufige Behandlung, durch welche eine weitere Verminderung der Größe der gebildeten Partikel er- möglicht wird.
Bei einer abgewandelten Anordnung kann der Behälter als Turm oder Säule ausgebildet sein, worin das Material durch Schwerkraft und/oder durch eine Gasströmung eines Gases tiefer Tem- peratur bewegbar und in den Bereich des oder der Schwingungsgeber transportierbar ist. Somit kann m einem derartigen turmartigen Behälter durch tiefe oder tiefste Temperatur ein Material bereits zerkleinert werden, wonach die durch diese Zerkleinerung gebildeten Partikel mit Eigenresonanz m Schwingungen versetzt und dadurch weiter zerkleinert werden.
Der oder die Schwingungsgeber können mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden und die von ihnen abgegebenen Schwingungen veränderbar und an die jeweils insbesondere durch Probeentnahme ermittelte Partikelgröße der zu bearbeitenden Materie anpassbar sein.
Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich eine Vor- richtung, welche Nano-Partikel , also Partikel mit einer Abmessung im Nano-Bereich, durch die Separierung molekularer Strukturen im festen Aggregatzustand, fixiert durch tiefes Energieniveau, erzeugt, so dass eine Herstellung solcher Partikel im gasförmigen Aggregatzustand bei hoher Temperatur ver- mieden werden kann. Jede Materie ist ab einem Energieniveau m einem festen Aggregatzustand und bei zugeordneter tiefer Temperatur m einer starren molekularen Struktur. Diese kann durch die vorbeschriebene Behandlung beispielsweise mit cryogenen Gasen wie Flüssigstickstoff erreicht werden. In diesem Zustand können die Materialien durch impulsmäßig auf sie gerichtete Schwingungen ihrer Eigenresonanz zerkleinert werden. Dieser Prozess kann bis in die molekulare Dimension geführt oder fort- gesetzt werden und so können bestehende makromolekulare Materialien m die Dimension von der Größenordnung von 0,001 Mikrometer, genannt Nano, pulverisiert werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in einer ersten Stufe die zu verpulvernde Materie zunächst auf Mikrometerdimension zerkleinert werden, in dem sie m einem zum Beispiel zunächst liquiden Aggregatzustand mit einem wesentlich energetisch tieferen Umfeld, erzeugt beispielsweise durch Flüssigkaltgas, dann zerkleinert wird, wie es beispielsweise aus DE 197 55 577 C2 bekannt ist. In einem gegebenenfalls schon teilweise gleichzeitig stattfindenden zweiten Produktionsschritt werden diese Partikel durch regeltechnisch definierte Eigenresonanz-Impulse auf eine gewünschte Kleinheit reduziert.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in erheblich schematisierter Darstellung:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung m Form eines Behälters zur Aufnahme eines cryogenen Gases beziehungsweise zur Aufnahme von Flüssigstickstoff, um darin die Materie zu verarbeiten, wobei dieser erste Behälter von einem zweiten Behälter mit einem oberen Abschluss umschlossen ist, m welchem die Behandlung der Materie fortgesetzt werden kann,
Fig. 2 einen horizontalen Querschnitt durch die Vorπcntung gemäß Fig. 1 und Fig. 3 exne abgewandelte Vorrichtung mit nur einem stark isolierten Behälter mit oberem Abschluss.
Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Herstellung von Nano-Partikeln, insbesondere von Pulver-Partikeln bis zu einer Minimalgröße im Nano-Bereich, also von Partikeln, deren Abmessung in der Größenordnung von Nano-Metern liegt.
Die Vorrichtung wird m den Ausführungsbeispielen im wesentlichen durch einen Behälter 2 gebildet, der zum Abkühlen des zu bearbeitenden Materials auf eine tiefe Temperatur von beispielsweise minus 50° C oder weniger dient, wobei die Abkühlung beispielsweise mit flüssigem Stickstoff erfolgen kann.
Im Inneren des Behälters 1 ist zumindest ein Schwingungsgeber 3 angeordnet, der auf die Eigenresonanz von m dem Behälter 2 durch die Abkühlung gebildeten Partikeln einstellbar ist. Dieser Schwingungsgeber 3 kann zum Beispiel impulsartig Schwin- gungen mit der Eigenresonanz der Partikel abgeben und dadurch deren weitere Zerkleinerung bewirken.
Durch eine Öffnung 4 oder gegebenenfalls zwei Öffnungen 4 kann das Material über Leitungen 5 m den Behälter 2 eingefüllt werden.
Über eine in den Fig. 1 und 2 nicht näher dargestellte Leitung 6 kann ein cryogenes Flüssiggas eingefüllt werden, welches m Fig. 3 mit seinem oberen Niveau L angedeutet ist.
Das zu bearbeitende Material kann in dem Behälter 2 durch Bewe¬ gung des kalten Gases oder der cryogenen Flüssigkeit trans¬ portierbar und an den oder die Schwingungsgeber 3 heranführbar sein, wobei auch die Schwingungsgeber 3 selbst eine solche Bewegung erzeugen können. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 erkennt man für eine solche Bewegung einen Rührer 7.
Der Behälter 2 ist zur Aufnahme von cryogener Flüssigkeit oder von Flüssiggas, insbesondere flüssigem Stickstoff, ausgebildet, was man in Fig. 3 deutlich an der starken Isolierung 8 seiner Begrenzungen erkennt. Als Transportvorrichtung können entweder die Schwingungsgeber 3 selbst oder der schon erwähnte Rührer 7 dienen.
Der Behälter 1 hat eine Öffnung oder Vorrichtung zum Entnehmen von Proben aus dem Behälterinneren und der oder die Schwingungsgeber 3 können hinsichtlich der von ihnen abgegebenen Schwingungen regelbar oder steuerbar und dadurch auch die jeweilige ermittelte Partikelgröße einstellbar sein. Beispielhaft ist mit 9 eine Messeinrichtung für die Partikelgröße bezeichnet, während in Fig. 3 außerdem noch eine Entnahmeleitung 10 für eine Probe dargestellt ist, so dass die Partikelgröße auch außerhalb des Behälters 2 ermittelt werden kann.
Zweckmäßig ist es, für unterschiedliche Materialien beispielsweise empirisch Tabellen zu ermitteln, bei welchen Temperaturen und in welcher Zeitdauer welche Partikelgröße entsteht und wel- che Schwingungen dafür erforderlich sind, um diese mit Eigenresonanz anzuregen und weiter zu zerkleinern. Praktisch kann eine Tabelle oder Kurve für jedes Material, dass häufig in kleinste Partikel zerlegt werden soll, entwickelt werden, um dann das Material mit der Vorrichtung 1 entsprechend einer solchen Ta- belle oder Kurve zu bearbeiten.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist der Behälter 2 in einem weiteren Behälter 11 angeordnet, welcher - wie im Aus- führungsbeispiel nach Fig. 3 der Behälter 2 - einen oberen Ab- schluss oder Deckel 12 aufweist. Dieser zweite Behälter 11 enthält ebenfalls ein flüssiges oder cryogenes Gas oder Bereiche tiefer Temperatur, um dass in dem ersten Behälter 2 bearbeitete Material in diesem zweiten äußeren Behälter 12 erneut in einer zweiten Stufe bearbeiten zu können, und dadurch noch kleinere Partikel zu bilden.
Die Überführung des Materials aus dem ersten Behälter 2 in den zweiten Behälter 11 kann zum Beispiel durch entsprechende Bewegungen der in dem Behälter 1 angeordneten Förderelemente oder durch nicht näher dargestellte Rührer oder Pumpen erfolgen.
Die Vorrichtung 1 dient zur Herstellung von Nano-Partikeln, also Partikeln von einer Größe im Nano-Bereich und weist dazu wenigstens einen Behälter 2 zum Absenken der Energie beziehungsweise zum Abkühlen des zu bearbeitenden Materials auf eine tiefe Temperatur von vorzugsweise weniger als - 50° C auf. An der Wandung des Behälters 2 und/oder im Inneren des Be- hälters 2 ist wenigstens ein Schwingungsgeber 3 angeordnet, der impulsartig Schwingungen abgeben kann, die auf die Eigenresonanz von in dem Behälter 2 durch die Abkühlung gebildeten Partikeln eingestellt ist, so dass diese aufgrund ihrer Schwingungen mit Eigenfrequenz weiter zerkleinert werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Herstellung von Nano-Partikeln, insbesondere von Pulver-Partikeln bis zu einer Minimal- große im Nano-Bereich mit wenigstens einem Behälter (2) zum Abkühlen des zu bearbeitenden Materials auf eine tiefe Temperatur von insbesondere weniger als minus 50 °C, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wandung des Behälters und/oder im Inneren des Behälters (2) wenigstens ein Schwingungsgeber (3) angeordnet ist, der auf die Eigenresonanz von in dem Behälter (2) durch die Abkühlung gebildeten Partikeln einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu bearbeitende Material in dem Behälter (2) durch Bewegung des kalten Gases oder einer kalten oder cryogenen Flüssigkeit transportierbar und an den oder die Schwingungsgeber (3) heranführbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) zur Aufnahme von cryogener Flüssigkeit oder Flüssiggas, insbesondere flüssigem Stickstoff, ausgebildet ist und wenigstens eine Transportvorrichtung, beispielsweise einen Rührer (7) enthält.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) eine Öffnung oder Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus dem Behälterinneren aufweist und dass der oder die Schwingungsgeber (3) hinsichtlich der abgegebenen Schwingungen regelbar oder steuerbar ist/sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass an oder nahe der Oberseite des Behälters (2) die Entnahmeeinrichtung oder Probeentnahmevorrichtung aufgehängt ist und insbesondere in den Behälter (2) ragt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Sprühvorrichtung aufweist, mit welcher das zu bearbeitende Material in den Behälter (2) und in den darin befindlichen Bereich tiefer Temperatur einsprühbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Behälter (2) Prallflächen vorgesehen sind, auf die das einzubringende Material gesprüht oder transportiert wird und dass diese Prallflächen vorzugsweise wenigstens einen Frequenzgeber aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallflächen an rotierenden Flügeln oder Tellern angeordnet sind und/oder dass die Innenseite der Behälterwandung als Prallfläche dient.
9. Vorrichtung ■ nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Frequenzgeber in dem Behälter- inneren an einer Stelle angeordnet sind, die das zu behandelnde Material zumindest zeitweise während seines Be- wegens oder Transportierens durch das Behälterinnere aufweist .
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (2) in einem weiteren Behälter (11) angeordnet ist, weicher ebenfalls ein flüssiges oder cryogenes Gas oder Bereiche tiefer Temperatur aufweist, und dass das bearbeitete Material aus dem ersten m den zweiten Behälter (11) überführbar und dort der Eigenfrequenz der m dem ersten Behälter (12) erzeugten Partikel aussetzbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter als Turm oder Säule ausgebildet ist, worin das Material durch Schwerkraft und/oder durch eine Gasströmung eines Gases tiefer Temperatur be- wegbar und m den Bereich des oder der Schwingungsgeber transportierbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Schwingungsgeber (3) mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden und die von Ihnen abgegebenen Schwingungen veränderbar und an die jeweils insbesondere durch Probeentnahme ermittelte Partikelgröße der zu bearbeitenden Materie anpassbar sind.
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