Ανακύκλωση ημιαγώγιμων υλικών από θερμοηλεκτρικές  και πιεζοηλεκτρικές συσκευές

Ανδρέου, Γιώργος; Andreou, Giorgos

dc.contributor.author	Ανδρέου, Γιώργος	el
dc.contributor.author	Andreou, Giorgos	en
dc.date.accessioned	2022-02-10T11:00:56Z
dc.date.available	2022-02-10T11:00:56Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54673
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.22371
dc.rights	Default License
dc.subject	Ανακύκλωση κλειστού βρόχου	el
dc.subject	Πιεζοηλεκτρικά	el
dc.subject	Θερμοηλεκτρικά	el
dc.subject	Ημιαγωγοί	el
dc.subject	Closed loop recycling	en
dc.subject	Thermoelectric	en
dc.subject	Piezoelectric	en
dc.subject	Semiconductor	en
dc.title	Ανακύκλωση ημιαγώγιμων υλικών από θερμοηλεκτρικές και πιεζοηλεκτρικές συσκευές	el
dc.contributor.department	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Ανακύκλωση ημιαγώγιμων υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-10-27
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία επιχειρήθηκε η ανακύκλωση ημιαγώγιμων υλικών μέσω μηχανικών διεργασιών με σκοπό την επακόλουθη κατασκευή είτε θερμοηλεκτρικών, είτε πιεζοηλεκτρικών μονάδων. Μέσω του κλειστού βρόχου ανακύκλωσης, επιτυγχάνεται η επαναχρησιμοποίηση των απορριφθέντων προϊόντων για την ανακατασκευή τους. Επιπρόσθετα, ελαχιστοποιούνται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις, ενώ διασφαλίζεται η παραγωγική και οικονομική βιωσιμότητα. Για την επιτυχή ανακύκλωση των ημιαγώγιμων μονάδων που έχουν απορριφθεί, είναι ζωτικής σημασίας η επαναφορά τους στην αρχική μορφή σκόνης. Η ένσφαιρη λειοτρίβηση υψηλής ενέργειας θα μπορούσε να είναι ένας εναλλακτικός τρόπος ανακύκλωσης τέτοιων ημιαγώγιμων υλικών. Ο απλός εξοπλισμός σε συνδυασμό με την ενεργειακά αποδοτική λειτουργία, είναι μερικά από τα κύρια πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας. Τα δείγματα στα οποία επιχειρήθηκε η ανακύκλωσή τους με την χρήση σφαιρόμυλου υψηλής ενέργειας, αφορούσε τα ημιαγώγιμα υλικά Half - Heusler και Πυριτικού Μαγνησίου. Ο ποιοτικός έλεγχος της ανακυκλωμένης σκόνης ήταν απαραίτητος προκειμένου να αξιολογηθεί η διαδικασία της ανακύκλωσης. Αυτό περιλαμβάνει τη σύγκριση των φυσικών και των χημικών ιδιοτήτων μεταξύ της αρχικής και της ανακυκλωμένης σκόνης. Ο χαρακτηρισμός των δειγμάτων πραγματοποιήθηκε μέσω των τεχνικών ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM), φασματοσκοπίας ακτίνων X διασποράς ενέργειας (EDX), περίθλασης ακτίνων Χ (XRD) και αυτοματοποιημένης ανάλυσης μεγέθους και μορφολογίας σωματιδίων (PSA). Σύμφωνα με την παραμετροποίηση του ένσφαιρου λειοτριβητή που εφαρμόστηκε για τους δύο τύπους δειγμάτων, επιτεύχθηκε ικανοποιητικός βαθμός προσέγγισης, ως προς την κατανομή μεγέθους και μορφολογία σε σχέση με της αρχικής πρότυπης σκόνης. Τέλος εξετάστηκε και ένας εναλλακτικός τρόπος ανακύκλωσης με την χρήση χημικών μεθόδων για την διαλυτοποίηση και κατ επέκταση επιλεκτική ανάκτηση στοιχείων. Από την εξέταση της διαλυτοποίησης που πραγματοποιήθηκε για την πρότυπη σκόνη πυριτικού μαγνησίου, βρέθηκε ότι ο πιο αποτελεσματικός διαλύτης ήταν το υδροφθορικό οξύ.	el
heal.abstract	The subject of the current thesis concerns the recycling of semiconductor materials through mechanical processes. The main goal is to subsequent manufacture thermoelectric or piezoelectric modules through a loop recycling method. Via closed loop recycling system, the reutilization of the discarded products is achieved for their reconstruction. In addition, the environmental impact is minimized, while productive and economic sustainability is ensured. In order to successfully recycle discarded semiconductor units, it is of vital importance to restore them back to their original powder form. High energy ball milling could be an alternative way of recycling semiconductor materials. The simple, uncomplicated equipment combined with an energy efficient operation, are some of the main advantages of this procedure. The samples used during the experiments of high energy ball milling, were the semiconductor materials Half - Heusler and Magnesium Silicide. Quality control of the recycled powder was necessary in order to evaluate the recycling process. Through quality control, the comparison of both physical and chemical properties between the original and the recycled powder, was achieved. The characterization of the samples was performed through the techniques of Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-Ray Diffraction (XRD) and Automated Particle Size and Shape Analysis (PSA). According to the configuration of the high energy ball milling used for the two types of samples, a satisfactory degree of approximation was achieved, in terms of size distribution and morphology in relation to the original standard powder. Finally, an alternative way of recycling was considered using chemical methods for solubilization and consequently selective element recovery. From the solubilization test performed for the standard Magnesium Silicide powder, it was found that the most effective solvent was hydrofluoric acid.	en
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.advisorName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Λουκάς	el
heal.committeeMemberName	Μανωλάκος, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	161 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false