Soojusülekandevedelikud – parem efektiivsus sonikeeritud nanovedelike abil

Ületage soojusülekandevedelike soojusjuhtivuse piirid! Looge stabiilseid nanovedelikke ultraheli dispergeerimisega ja suurendage soojusjuhtivust nanomõõtmeliste soojusülekandevedelikega. Hielscheri sondtüüpi sonikaatorid on väga tõhusad ja töökindlad dispergaatorid nanovedelike tootmiseks.

Ultraheli dispergeerimise eelised nanovedelikel põhinevates soojusülekandevedelikes

Ultraheliga dispergeeritud nanovedelikel on erakordselt ühtlane dispersioon ja pikaajaline stabiilsus, mis parandab soojusülekandevedelike toimimist tänu suuremale soojusjuhtivusele.

• Suurenenud soojusjuhtivus
  Ühtlane dispersioon suurendab vedelikuga kokku puutuvate nanoosakeste efektiivset pindala, parandades juhtivusega toimuvat soojusülekannet.
• Parem pikaajaline stabiilsus
  Sonikeeritud nanovedelikes on settimine ja aglomeratsioon oluliselt vähenenud, mis tagab prognoositava ja ühtlase soojuslikku toimivuse.
• Skaleeritavus ja korratavus
  Sondtüüpi sonikaatoreid väljundvõimsusega 100 W kuni 16 kW saab skaleerida nii laboriskaalas koostise väljatöötamiseks kui ka tööstuslikuks tootmiseks, võimaldades täpset kontrolli energiasisendi ja töötlusaja üle.
• Ühilduvus erinevate vedelikesüsteemidega
  Ultraheli töötlus (sonikeerimine) sobib laia valiku alusvedelike jaoks – alates veest ja glükoolidest kuni kõrge keemistemperatuuriga õlide ja sünteetiliste soojusülekandevedelikeni, mida kasutatakse äärmuslikes keskkondades.

Soojusülekandevedelikud – paremad nanovedelikena

Soojusülekandevedelikud (HTF) on kriitilise tähtsusega komponendid soojussüsteemides paljudes tööstusharudes – alates päikeseenergia tootmisest ja keemiatööstusest kuni auto- ja elektroonikaseadmete jahutuseni. Nende peamine ülesanne on soojusenergiat tõhusalt neelata, transportida ja hajutada, säilitades töö stabiilsuse ning vältides ülekuumenemist nii kõrge- kui ka madalatemperatuurilistes keskkondades.
Traditsiooniliselt kuuluvad soojusülekandevedelike hulka vesi, etüleenglükool, mineraalõlid ja sünteetilised vedelikud. Kuna aga nõudmised soojusjuhtimisele kasvavad – eriti miniaturiseeritud ja suure võimsustihedusega süsteemides –, on tavavedelike soojusjuhtivuse piirangud muutumas kitsaskohaks.
Siin tulevadki mängu nanovedelikud.
Nanovedelikud on projekteeritud kolloidsed suspensioonid, mis sisaldavad nanoosakesi (tavaliselt alla 100 nm) alusvedelikes. Need nanoosakesed – metalloksiidid (nt Al₂O₃, ZnO), metallid (nt Cu, Ag), süsinikupõhised struktuurid (nt grafeen, süsiniknanotorud) – parandavad märkimisväärselt vedeliku soojusjuhtivust, konvektiivse soojusülekande koefitsienti ja erisoojust.
Usaldusväärsed ja praktilised kasutada olemiseks peavad nanovedelikud täitma ühe otsustava tingimuse: pikaajaline stabiilsus. Ilma stabiilse ja ühtlase dispersioonita kipuvad nanoosakesed aglomereeruma, settima või alusvedelikuga reageerima – see kahjustab mitte ainult soojuslikku toimivust, vaid ka süsteemi ohutust ja kasutusiga.

Ultraheli homogenisaatorid suudavad toota stabiilseid nanovedelikke, mis vastavad suure jõudlusega soojusülekandevedelike tootmise nõuetele.

Ultraheli dispergaatorid soojusülekandevedelike tootmiseks

Ultraheli töötlus – eriti sondtüüpi sonikaatoritega – on tõestatud, skaleeritav meetod suure jõudlusega nanovedelike tootmiseks, millel on parem stabiilsus ja reprodutseeritavus.

Aga mis teeb sonikeerimise nii tõhusaks?
Selle väga tõhusa toimemehhanismi selgituseks: ultraheli dispergeerimine tugineb akustilisele kavitatsioonile – mikromullide tekkele, kasvule ja implosiivsele kokkuvarisemisele vedelas keskkonnas, kui seda mõjutab suure intensiivsusega madalsageduslik ultraheli (tavaliselt umbes 20 kHz). See füüsikaline nähtus tekitab intensiivseid lokaalseid nihkejõude, mikrojuge ja lööklaineid, mis on piisavalt võimsad, et:

• lõhkuda nanoosakeste aglomeraate ja agregaate
• saavutada nanoosakeste ühtlane dispersioon viskoossetes või suure pindpinevusega vedelikes
• hõlbustada osakeste pindade märgumist alusvedelikuga
• vähendada osakeste suurust (mõnel juhul kuni primaarosakeste skaalani)
• Lisaks on sonikeerimine mittekeemiline, vähe lisaaineid vajav meetod, mis vähendab pindaktiivsete ainete või dispergeerivate ainete vajadust – säilitades seeläbi nii vedeliku kui ka nanoosakeste füüsikalis-keemilised omadused.

 
Siit leiate protokollid erinevate nanovedelike koostiste jaoks!
Lugege, kuidas ultraheli töötlust (sonikeerimist) kasutatakse faasisiirdematerjalide parandamiseks!
 

Nanoosakeste ultraheli dispergeerimine – tõhus osakeste suuruse vähendamine ja ühtlane dispersioon

Hielscheri sonikaatorid soojusülekande nanovedelike tootmiseks

Ultraheli dispergeerimise kasutamine nanovedelikel põhinevate soojusülekandevedelike tootmisel on enamat kui töötlusvalik – see on vajadus usaldusväärsete ja suure jõudlusega soojusjuhtimislahenduste saavutamiseks nõudlikes keskkondades. Kuna uuringud avastavad pidevalt uusi nanoosakeste keemilisi koostisi ja alusvedelike kombinatsioone, paistab ultraheli töötlus (sonikeerimine) silma nende praktilist rakendamist võimaldava nurgakivitehnikana.
Hielscheri ultraheli homogenisaatorid on saadaval nii labori- kui ka täielikult tööstusliku klassi dispergaatoritena, mis võimaldavad lineaarset skaleerimist koostise katsetamisest kuni kommertstootmiseni.

Tehnilise teostuse, seadmesoovituste või teie konkreetsetele nanovedelike süsteemidele kohandatud üksikasjalike protsessiparameetrite saamiseks võtke palun ühendust meie sonikeerimise spetsialistidega.
 

Disain, tootmine ja nõustamine – Saksamaal valmistatud kvaliteet

Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeima kvaliteedi ja disainistandardite poolest. Töökindlus ja lihtne kasutus võimaldavad meie ultrasonikaatorite sujuvat integreerimist tööstusrajatistesse. Hielscheri ultrasonikaatorid toimivad hõlpsalt ka rasketes tingimustes ja nõudlikes keskkondades.

Hielscher Ultrasonics on ISO sertifitseeritud ettevõte ning pöörab erilist tähelepanu suure jõudlusega ultrasonikaatoritele, mis on varustatud tipptehnoloogia ja kasutajasõbralikkusega. Loomulikult vastavad Hielscheri ultrasonikaatorid CE nõuetele ning täidavad UL-i, CSA ja RoHs-i nõudeid.

Allolev tabel annab ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlusvõimsusest: