Termojuhtivatel nanovedelikel põhinevad jahutusvedelikud

Ultraheli sünteesitud nanovedelikud on tõhusad jahutusvedelikud ja soojusvaheti vedelikud. Termojuhtivad nanomaterjalid suurendavad oluliselt soojusülekande ja soojuse hajutamise võimet. Sonikatsioon on hästi välja kujunenud termojuhtivate nanoosakeste sünteesil ja funktsionaliseerimisel, samuti stabiilsete suure jõudlusega nanovedelike tootmisel jahutusrakendustes.

Nanofluidne mõju termohüdraulilisele jõudlusele

Materjali soojusjuhtivus on selle soojuse juhtimise võime mõõt. Jahutusvedelike ja soojusülekandevedeliku (mida nimetatakse ka soojusvedelikuks või soojusõliks) puhul on soovitav kõrge soojusjuhtivus. Paljud nanomaterjalid pakuvad suurepäraseid termojuhtivaid omadusi. Nanomaterjalide ülima soojusliku soodustavuse kasutamiseks kasutatakse jahutusvedelikena nn nanovedelikke. Nanovedelikud on vedelik, milles nanomeetri suurused osakesed suspendeeritakse alusvedelikus nagu vesi, glükool või õli, kus nad moodustavad kolloidse lahuse. Nanovedelikud võivad oluliselt suurendada soojusjuhtivust võrreldes vedelikega, millel pole nanoosakesi ega suuremaid osakesi. Dispergeeritud nanoosakeste materjal, suurus, viskoossus, pinnalaeng ja vedeliku stabiilsus mõjutavad oluliselt nanovedelike termilist jõudlust. Nanovedelikud muutuvad soojusülekanderakendustes kiiresti olulisemaks, kuna neil on tavaliste baasvedelikega võrreldes parem soojusülekande jõudlus.
Ultraheli dispersioon on väga tõhus, usaldusväärne ja tööstuslikult väljakujunenud tehnika suure jõudlusega soojusülekandevõimega nanovedelike tootmiseks.

• kõrge pind: mahu suhe oluliselt suurema energia- ja massiülekandekiiruse korral
• väike mass väga hea kolloidse stabiilsuse tagamiseks
• madal inerts, mis minimeerib erosiooni

Need nanosuurusega seotud omadused annavad nanovedelikele erakordse soojusjuhtivuse. Ultraheli dispersioon on kõige tõhusam meetod funktsionaliseeritud nanoosakeste ja nanovedelike tootmiseks.

Ultraheli toodetud nanovedelikud, millel on suurepärane termiline edukus

Arvukad nanomaterjalid – nagu CNT-d, ränidioksiid, grafeen, alumiinium, hõbe, boornitriid ja paljud teised – on juba tõestatud, et need suurendavad soojusülekandevedelike soojuslikku arengut. Allpool leiate ultraheliuuringu alusel valmistatud termojuhtivate nanovedelike eeskujulikud uurimistulemused.

Alumiuniumil põhinev nanovedeliku tootmine ultraheliga

(2015) näitasid ultraheliuuringu all valmistatud Al2O3 nanovedelike paremat soojusjuhtivust.
Al2O3 nanoosakeste ühtlaseks hajutamiseks vette kasutasid teadlased Hielscheri sondi tüüpi ultrasonikaatorit UP400S. Ultraheli deaglomeeritud ja dispergeeritud alumiiniumiosakesed, mille osakeste suurus on umbes 120 nm kõigi nanovedelike jaoks – sõltumatult osakeste kontsentratsioonist. Nanovedelike soojusjuhtivus suurenes kõrgematel temperatuuridel võrreldes puhta veega. 0,5% Al2O3 osakeste kontsentratsiooniga toatemperatuuril 25 ° C on soojusjuhtivuse suurenemine vaid umbes 0,57%, kuid 65 ° C juures tõuseb see väärtus umbes 8% -ni. Kui mahukontsentratsioon on 4%, tõuseb see 7.6% -lt 14.4% -le, kui temperatuur tõuseb 25 ° C-lt 65 ° C-ni.
[vrd Buonomo et al., 2015]

Veepõhiste boornitriidi nanovedelike osakeste suuruse jaotus erinevate boornitriidi kontsentratsioonidega pärast ultraheliuuringut UP400S (a) 0,1% hBN, (b) 0,5% hBN, (c) 2% hBN(Uuring ja graafikud: © Ilhan et al., 2016)

Boornitriidil põhinev nanovedeliku tootmine ultrahelitöötluse abil

(2016) uuris kuusnurkse boornitriidi (hBN) baasil nanovedelike soojusjuhtivust. Selleks toodetakse rida hästi dispergeeritud, stabiilseid nanovedelikke, mis sisaldavad hBN nanoosakesi, mille keskmine läbimõõt on 70 nm, kaheastmelise meetodiga, mis hõlmab ultraheli ja pindaktiivseid aineid nagu naatriumdodetsüülsulfaat (SDS) ja polüvinüülpürrolidoon (PVP). Ultraheli dispergeeritud hBN–vee nanofluid näitab märkimisväärset soojusjuhtivuse suurenemist isegi väga lahjendatud osakeste kontsentratsioonide korral. Sonikatsioon sondi tüüpi ultrasonikaatoriga UP400S vähendas agregaatide keskmist osakeste suurust vahemikku 40–60 nm. Teadlased järeldavad, et suured ja tihedad boornitriidi agregaadid, mida täheldati töötlemata kuivas olekus, purustatakse ultraheli protsessi ja pindaktiivse aine lisamisega. See muudab ultraheli dispersiooni efektiivseks meetodiks erinevate osakeste kontsentratsioonidega veepõhiste nanovedelike valmistamiseks.
[vrd Ilhan et al., 2016]

STEM-pilt, mis näitab ultraheli dispergeeritud etüleenglükooli (EG)-põhise hBN nanovedeliku morfoloogiat 0,5% osakeste mahu kontsentratsiooniga.(Uuring ja graafikud: © Ilhan et al., 2016)

“Ultraheli on kirjanduses kõige laialdasemalt kasutatav protsess nanovedelike stabiilsuse suurendamiseks.” [Ilhan et al., 2016] Ja ka tööstuslikus tootmises on ultrahelitöötlus tänapäeval kõige tõhusam, usaldusväärsem ja ökonoomsem tehnika, et saada pikaajalisi stabiilseid nanovedelikke, millel on silmapaistev jõudlus.

Tööstuslikud ultrasonikaatorid jahutusvedeliku tootmiseks

Teaduslikult tõestatud, tööstuslikult loodud – Hielscheri ultrasonikaatorid nanovedeliku tootmiseks
Ultraheli suure nihkega dispergeerijad on usaldusväärsed masinad suure jõudlusega jahutusvedelike ja soojusülekandevedelike pidevaks tootmiseks. Ultraheliga juhitav segamine on tuntud oma tõhususe ja usaldusväärsuse poolest – Isegi kui kehtivad nõudlikud segamistingimused.
Hielscher Ultrasonics seadmed võimaldavad valmistada mittetoksilisi, ohutuid, mõningaid isegi toidukvaliteediga nanovedelikke. Samal ajal on kõik meie ultrasonikaatorid väga tõhusad, usaldusväärsed, ohutud ja väga tugevad. Ehitatud 24/7 tööks, isegi meie pink-top ja keskmise suurusega ultrasonikaatorid on võimelised tootma märkimisväärseid koguseid.
Loe lähemalt nanovedelike ultraheli tootmise kohta või võtke meiega kohe ühendust, et saada põhjalikku konsultatsiooni ja tasuta ettepanekut ultraheli dispergeerija kohta!

Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest: