Termokeçirici Nanomayelərə əsaslanan soyuducu
Ultrasonik olaraq sintez edilmiş nano mayelər səmərəli soyuducu və istilik dəyişdirici mayelərdir. Termokeçirici nanomateriallar istilik ötürmə və istilik yayma qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Sonication, termokeçirici nanohissəciklərin sintezi və funksionallaşdırılması, eləcə də soyutma tətbiqləri üçün sabit yüksək performanslı nanomayelərin istehsalında yaxşı qurulmuşdur.
Termo-Hidravlik Performansa Nano-maye Təsirləri
Materialın istilik keçiriciliyi onun istilik keçirmə qabiliyyətinin ölçüsüdür. Soğutucu və istilik ötürücü maye (istilik mayesi və ya istilik yağı da deyilir) üçün yüksək istilik keçiriciliyi arzu edilir. Çoxsaylı nanomateriallar böyük istilik keçirici xüsusiyyətlərə malikdir. Nanomaterialların üstün istilik keçiriciliyindən istifadə etmək üçün soyuducu mayelər kimi nano maye adlanan mayelərdən istifadə edilir. Nano mayelər, nanometr ölçülü hissəciklərin su, qlikol və ya yağ kimi əsas mayedə asılı olduğu və burada kolloid məhlul əmələ gətirdiyi mayedir. Nano-mayelər nanohissəciklər və ya daha böyük hissəciklər olmayan mayelərlə müqayisədə istilik keçiriciliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Dispers nanohissəciklərin materialı, ölçüsü, özlülüyü, səth yükü və maye sabitliyi nanomayelərin istilik performansına əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir. Nano-mayelər istilik ötürmə tətbiqlərində sürətlə əhəmiyyət qazanır, çünki onlar ənənəvi əsas mayelərlə müqayisədə üstün istilik ötürmə performansı göstərirlər.
Ultrasonik dispersiya yüksək performanslı istilik ötürmə qabiliyyətinə malik nano mayelər istehsal etmək üçün yüksək səmərəli, etibarlı və sənayedə qurulmuş bir texnikadır.
- yüksək səth: əhəmiyyətli dərəcədə yüksək enerji və kütlə ötürmə dərəcələri üçün həcm nisbəti
- çox yaxşı kolloid sabitlik üçün aşağı kütlə
- eroziyanı minimuma endirən aşağı ətalət
Bu nanoölçülü xüsusiyyətlər nano mayelərə müstəsna istilik keçiriciliyini verir. Ultrasonik dispersiya funksionallaşdırılmış nanohissəciklər və nano mayelər istehsal etmək üçün ən səmərəli texnikadır.
Üstün Termal Keçirmə ilə Ultrasonik İstehsal olunan Nano-mayelər
Çoxsaylı nanomateriallar – CNTs, silisium, qrafen, alüminium, gümüş, bor nitridi və bir çox başqaları kimi – istilik ötürücü mayelərin istilik keçiriciliyini artırdığı artıq sübut edilmişdir. Aşağıda ultrasəslə hazırlanmış termokeçirici nanomayelər üçün nümunəvi tədqiqat nəticələrini tapa bilərsiniz.
Ultrasəs ilə alüminium əsaslı nano-maye istehsalı
Buonomo və başqaları. (2015) ultrasəsləmə altında hazırlanmış Al2O3 nanmayelərinin təkmilləşdirilmiş istilik keçiriciliyini nümayiş etdirdi.
Al2O3 nanohissəciklərini suya bərabər şəkildə səpmək üçün tədqiqatçılar Hielscher zond tipli ultrasəs cihazı UP400S-dən istifadə ediblər. Ultrasonically deagglomerated və dağılmış alüminium hissəciklər təqribən bir hissəcik ölçüsü verdi. Bütün nano mayelər üçün 120 nm – hissəciklərin konsentrasiyasından asılı olmayaraq. Nano mayelərin istilik keçiriciliyi təmiz su ilə müqayisədə daha yüksək temperaturda artmışdır. 25°C otaq temperaturunda 0,5% Al2O3 hissəcik konsentrasiyası ilə istilik keçiriciliyində artım yalnız təxminən 0,57% təşkil edir, lakin 65°C-də bu dəyər təxminən 8%-ə qədər artır. 4%-lik həcm konsentrasiyası üçün temperaturun 25°C-dən 65°C-ə yüksəlməsi ilə artım 7.6%-dən 14.4%-ə qədər artır.
[müq. Buonomo et al., 2015]
UP400S (a) 0,1% hBN, (b) 0,5% hBN, (c) 2% hBN ilə ultrasəsdən sonra müxtəlif bor nitrid konsentrasiyası ilə su əsaslı bor nitrid nanmayelərinin hissəcik ölçüsünün paylanması
(Tədqiqat və qrafiklər: © İlhan et al., 2016)
Sonication istifadə edərək Bor Nitride əsaslanan Nano-maye istehsalı
İlhan və başqaları. (2016) altıbucaqlı bor nitridi (hBN) əsaslı nano mayelərin istilik keçiriciliyini tədqiq etmişdir. Bu məqsədlə, orta diametri 70 nm olan hBN nanohissəciklərini ehtiva edən bir sıra yaxşı dağılmış, sabit nano-mayelər ultrasəsləşdirmə və natrium dodesil sulfat (SDS) və polivinil pirolidon (PVP) kimi səthi aktiv maddələri əhatə edən iki mərhələli üsulla istehsal olunur. Ultrasəslə səpələnmiş hBN-su nano-mayesi hətta çox seyreltilmiş hissəcik konsentrasiyaları üçün də əhəmiyyətli istilik keçiriciliyi artımı göstərir. Zond tipli ultrasəs cihazı UP400S ilə sonikasiya aqreqatların orta hissəcik ölçüsünü 40-60 nm diapazonuna qədər azaldıb. Tədqiqatçılar belə nəticəyə gəliblər ki, təmizlənməmiş quru vəziyyətdə müşahidə edilən iri və sıx bor nitrid aqreqatları ultrasəs prosesi və səthi aktiv maddənin əlavə edilməsi ilə parçalanır. Bu, ultrasəs dispersiyasını müxtəlif hissəcik konsentrasiyaları ilə su əsaslı nano mayelərin hazırlanması üçün effektiv üsula çevirir.
[müq. İlhan və başqaları, 2016]
0,5% hissəcik həcmi konsentrasiyası ilə ultrasəslə dağılmış etilen qlikol (EG) əsaslı hBN nano mayesinin morfologiyasını göstərən STEM şəkli.
(Tədqiqat və qrafiklər: © İlhan et al., 2016)
“Ultrasonikasiya nanmayelərin sabitliyini artırmaq üçün ədəbiyyatda ən çox istifadə edilən prosesdir.” [İlhan et al., 2016] Həm də sənaye istehsalında sonikasiya bu gün görkəmli performansa malik uzunmüddətli dayanıqlı nano mayeləri əldə etmək üçün ən effektiv, etibarlı və qənaətcil üsuldur.
Soyuducu İstehsal üçün Sənaye Ultrasonicators
Elmi cəhətdən sübut edilmiş, sənayedə qurulmuşdur – Nanomaye istehsalı üçün Hielscher Ultrasonikatorlar
Ultrasonik yüksək kəsici disperserlər yüksək performanslı soyuducu və istilik ötürmə mayelərinin davamlı istehsalı üçün etibarlı maşınlardır. Ultrasəslə idarə olunan qarışdırma səmərəliliyi və etibarlılığı ilə tanınır – hətta tələb olunan qarışdırma şərtləri tətbiq edildikdə.
Hielscher Ultrasonics avadanlığı toksik olmayan, təhlükəli olmayan, hətta bəzi qida dərəcəli nano mayelər hazırlamağa imkan verir. Eyni zamanda, bütün ultrasəs aparatlarımız yüksək səmərəli, etibarlı, təhlükəsiz istismara və çox möhkəmdir. 24/7 əməliyyat üçün qurulmuş, hətta dəzgah üstü və orta ölçülü ultrasəs aparatlarımız əla həcmdə istehsal etməyə qadirdir.
Nano mayelərin ultrasəs istehsalı haqqında daha çox oxuyun və ya dərindən məsləhət almaq və ultrasəs dispersatoru üçün pulsuz təklif almaq üçün indi bizimlə əlaqə saxlayın!
Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:
| Partiya Həcmi | Axın | Tövsiyə olunan Cihazlar |
|---|---|---|
| 1 ilə 500 ml | 10-200 ml/dəq | UP100H |
| 10 ilə 2000 ml | 20 - 400 ml/dəq | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2 ilə 4L/dəq | UIP2000hdT |
| 10-100 l | 2 ilə 10 L / dəq | UIP4000hdT |
| 15-150 l | 3 ilə 15 L/dəq | UIP6000hdT |
| na | 10-100 l/dəq | UIP16000 |
| na | daha böyük | klaster UIP16000 |
Bizimlə əlaqə saxlayın! / Bizdən soruşun!
Hielscher Ultrasonics, laboratoriya, pilot və sənaye miqyasında qarışdırma tətbiqləri, dispersiya, emulsiya və ekstraksiya üçün yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir.
Ədəbiyyat / İstinadlar
- B. Buonomo, O. Manca, L. Marinelli, S. Nardini (2015): Effect of temperature and sonication time on nanofluid thermal conductivity measurements by nano-flash method. Applied Thermal Engineering 2015.
- Beybin İlhan, Melike Kurt, Hakan Ertürk (2016): Experimental investigation of heat transfer enhancement and viscosity change of hBN nanofluids. Experimental Thermal and Fluid Science, Volume 77, 2016. 272-283.
- Oldenburg, S., Siekkinen, A., Darlington, T., Baldwin, R. (2007): Optimized Nanofluid Coolants for Spacecraft Thermal Control Systems. SAE Technical Paper, 2007.
- Mehdi Keyvani, Masoud Afrand, Davood Toghraie, Mahdi Reiszadeh (2018): An experimental study on the thermal conductivity of cerium oxide/ethylene glycol nanofluid: developing a new correlation. Journal of Molecular Liquids, Volume 266, 2018, 211-217.
Bilməyə Dəyər Faktlar
Niyə nano-mayelər soyutma və istilik ötürmə tətbiqləri üçün yaxşıdır?
Soyuducuların yeni sinfi nanoölçülü hissəciklər üçün daşıyıcı maye rolunu oynayan əsas mayedən (məsələn, su) ibarət olan nano mayelərdir. Əsas mayeyə səpələnmiş təyinatlı nanohissəciklər (məsələn, nano ölçülü CuO, alüminium titan dioksid, karbon nanoborucuqları, silisium dioksid və ya mis, gümüş nanoçubuqlar kimi metallar) yaranan nano mayenin istilik ötürmə qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Bu, nano mayeləri qeyri-adi yüksək performanslı soyuducu mayelər edir.
Termokeçirici nanohissəcikləri ehtiva edən xüsusi istehsal edilmiş nano mayelərdən istifadə istilik ötürülməsi və yayılmasında əhəmiyyətli təkmilləşdirmələrə imkan verir; məsələn, diametri 55±12 nm və orta uzunluğu 12,8 mkm olan gümüş nanorodlar suyun istilik keçiriciliyini 68%, gümüş nanorodların 0,5 vol.%-i isə etilen qlikol əsaslı soyuducunun istilik keçiriciliyini 98% artırmışdır. 0,1%-lik alüminium oksidi nanohissəcikləri suyun kritik istilik axınını 70%-ə qədər artıra bilər; hissəciklər soyudulmuş obyektdə kobud məsaməli səth əmələ gətirir ki, bu da yeni qabarcıqların əmələ gəlməsini təşviq edir və onların hidrofilik təbiəti daha sonra onları itələməyə kömək edir, buxar qatının əmələ gəlməsinə mane olur. Konsentrasiyası 5%-dən çox olan nano-maye qeyri-Nyuton mayeləri kimi fəaliyyət göstərir. (müq. (Oldenburg və başqaları, 2007)
İstilik idarəetmə sistemlərində istifadə olunan soyuduculara metal nanohissəciklərin əlavə edilməsi əsas mayenin istilik keçiriciliyini kəskin şəkildə artıra bilər. Belə metal nanohissəciklər-maye kompozit materiallar nano mayelər adlanır və onların soyuducu kimi istifadəsi kosmik gəmilərin istilik nəzarət sistemlərinin çəkisini və güc tələblərini azaltmaq potensialına malikdir. Nano-mayelərin istilik keçiriciliyi tərkibindəki nanohissəciklərin konsentrasiyası, ölçüsü, forması, səthi kimyası və aqreqasiya vəziyyətindən asılıdır. Nanohissəciklərin yük konsentrasiyasının və nanohissəciklərin aspekt nisbətinin su və etilenqlikol əsaslı soyuducuların istilik keçiriciliyinə və özlülüyünə təsiri tədqiq edilmişdir. Həcmi 0,5% konsentrasiyada diametri 55 ± 12 nm və orta uzunluğu 12,8 ± 8,5 mkm olan gümüş nanorodlar suyun istilik keçiriciliyini 68% artırıb. Etilen qlikol əsaslı soyuducunun istilik keçiriciliyi 0,5% həcmində gümüş nanorod yükləmə konsentrasiyası ilə 98% artırıldı. Eyni yükləmə sıxlığında qısa nanorodlara nisbətən daha uzun nanorodlar istilik keçiriciliyinə daha çox təsir göstərmişdir. Bununla belə, daha uzun nanorodlar əsas mayenin özlülüyünü daha qısa nanorodlardan daha çox artırdı.
(Oldenburg və başqaları, 2007)
Hielscher Ultrasonics yüksək performanslı ultrasəs homogenizatorları istehsal edir laboratoriya üçün sənaye ölçüsü.