Jäähdytysnesteet, jotka perustuvat lämpöä johtaviin nanofluideihin

Ultraäänellä syntetisoidut nanofluidit ovat tehokkaita jäähdytysnesteitä ja lämmönvaihtimen nesteitä. Lämpöä johtavat nanomateriaalit lisäävät lämmönsiirto- ja lämmöntuottokapasiteettia merkittävästi. Sonikaatio on vakiintunut lämpöjohtavien nanohiukkasten synteesiin ja funktionalisointiin sekä stabiilien korkean suorituskyvyn nanofluidien tuotantoon jäähdytyssovelluksiin.

Nanofluidiset vaikutukset lämpöhydrauliseen suorituskykyyn

Materiaalin lämmönjohtavuus mittaa sen kykyä johtaa lämpöä. Jäähdytysnesteille ja lämmönsiirtonesteelle (jota kutsutaan myös lämpönesteeksi tai lämpööljyksi) halutaan korkea lämmönjohtavuus. Lukuisilla nanomateriaaleilla on erinomaiset lämpöä johtavat ominaisuudet. Nanomateriaalien erinomaisen lämpötuoton hyödyntämiseksi jäähdytysnesteinä käytetään niin sanottuja nanofluideja. Nanofluidit ovat nestettä, jossa nanometrin kokoiset hiukkaset suspendoituvat perusnesteeseen, kuten veteen, glykoliin tai öljyyn, missä ne muodostavat kolloidisen liuoksen. Nanofluidit voivat lisätä merkittävästi lämmönjohtavuutta verrattuna nesteisiin, joissa ei ole nanohiukkasia tai suurempia hiukkasia. Dispergoituneiden nanohiukkasten materiaali, koko, viskositeetti, pintavaraus ja nesteen stabiilisuus vaikuttavat merkittävästi nanofluidien lämpötehoon. Nanofluidien merkitys lämmönsiirtosovelluksissa kasvaa nopeasti, koska niillä on erinomainen lämmönsiirtokyky verrattuna perinteisiin perusnesteisiin.
Ultraäänidispersio on erittäin tehokas, luotettava ja teollisesti vakiintunut tekniikka nanofluidien tuottamiseksi, joilla on korkean suorituskyvyn lämmönsiirtokapasiteetti.

Ultraäänellä syntetisoidut nanofluidit ovat tehokkaita jäähdytysnesteitä ja lämmönvaihtimen nesteitä. Lämpöä johtavat nanomateriaalit lisäävät lämmönsiirto- ja lämmöntuottokapasiteettia merkittävästi. Sonikaatio on vakiintunut lämpöjohtavien nanohiukkasten synteesiin ja funktionalisointiin sekä stabiilien korkean suorituskyvyn nanofluidien tuotantoon jäähdytyssovelluksiin.

Hiilinanoputkien (CNT) ultraäänidispersio polyetyleeniglykolissa (PEG)

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


UP400St nanohiukkasten hajottamiseksi nanofluideiksi.

UP400St, 400 W: n tehokas ultraääniprosessori nanofluidien tuotantoon, joilla on ylivoimainen lämmönjohtavuus.

Ultrasonication mahdollistaa nanokokoisten hiukkasten etujen vapauttamisen, kuten

  • korkea pinta: tilavuussuhde huomattavasti suuremmille energian ja massan siirtonopeuksille
  • pieni massa erittäin hyvään kolloidiseen stabiilisuuteen
  • alhainen hitaus, joka minimoi eroosion

Nämä nanokokoon liittyvät ominaisuudet antavat nanofluideille niiden poikkeuksellisen lämmönjohtavuuden. Ultraäänidispersio on tehokkain tekniikka funktionalististen nanohiukkasten ja nanofluidien tuottamiseksi.

Ultraäänellä tuotetut nanofluidit, joilla on erinomainen terminen edistävyys

Lukuisia nanomateriaaleja – kuten CNT: t, piidioksidi, grafeeni, alumiini, hopea, boorinitridi ja monet muut – on jo osoitettu lisäävän lämmönsiirtonesteiden lämpöpositiivisuutta. Alla on esimerkillisiä tutkimustuloksia ultraäänitutkimuksessa valmistetuille lämpöä johtaville nanofluideille.

Alumiuniumpohjainen nanofluidituotanto ultraäänellä

(2015) osoitti Al2O3-nanofluidien parantuneen lämmönjohtavuuden, jotka valmistettiin ultraäänellä.
Al2O3-nanohiukkasten hajottamiseksi tasaisesti veteen tutkijat käyttivät Hielscher-anturityyppistä ultraäänilaitetta UP400S. Ultraäänellä deagglomeroidut ja dispergoituneet alumiinihiukkaset tuottivat noin 120 nm:n hiukkaskoossa kaikille nanofluideille – hiukkaspitoisuudesta riippumatta. Nanofluidien lämmönjohtavuus kasvoi korkeammissa lämpötiloissa verrattuna puhtaaseen veteen. Kun Al2O3-hiukkasten pitoisuus huoneenlämmössä on 0,5 % 25 °C, lämmönjohtavuuden kasvu on vain noin 0,57 %, mutta 65 °C:ssa tämä arvo nousee noin 8 %:iin. Kun tilavuuspitoisuus on 4%, parannus nousee 7.6%: sta 14.4%: iin lämpötilan noustessa 25 ° C: sta 65 ° C: seen.
[vrt. Buonomo et ai., 2015]

Ultraäänidispersio on erittäin tehokas menetelmä vesipitoisten bononnitridinanofluidien tuottamiseksi, joilla on erinomainen lämmönjohtavuus.

Vesipohjaisten boorinitridinanofluidien hiukkaskokojakauma, jolla on erilainen boorinitridipitoisuus ultrasonicationin jälkeen UP400S: llä (a) 0,1% hBN, (b) 0,5% hBN, (c) 2% hBN
(Tutkimus ja kaaviot: © Ilhan et ai., 2016)

Boorinitridipohjainen nanofluidituotanto sonikaatiolla

(2016) tutkivat kuusikulmaisten boorinitridin (hBN) nanofluidien lämmönjohtavuutta. Tätä tarkoitusta varten tuotetaan sarja hyvin dispergoituneita, stabiileja nanofluideja, jotka sisältävät hBN-nanohiukkasia, joiden keskimääräinen halkaisija on 70 nm, kaksivaiheisella menetelmällä, johon sisältyy ultrasonication ja pinta-aktiivisia aineita, kuten natriumdodekyylisulfaattia (SDS) ja polyvinyylipyrrolidonia (PVP). Ultraäänellä dispergoitu hBN-veden nanofluidi osoittaa merkittävää lämmönjohtavuuden kasvua jopa hyvin laimeilla hiukkaspitoisuuksilla. Sonikaatio koettimen tyyppisellä ultraäänilaitteella UP400S pienensi aggregaattien keskimääräistä hiukkaskokoa 40–60 nm: n alueelle. Tutkijat päättelevät, että suuret ja tiheät boorinitridin aggregaatit, joita havaittiin käsittelemättömässä kuivassa tilassa, rikkoutuvat ultrasonication-prosessilla ja pinta-aktiivisen aineen lisäyksellä. Tämä tekee ultraäänidispersiosta tehokkaan menetelmän vesipohjaisten nanofluidien valmistamiseksi erilaisilla hiukkaspitoisuuksilla.
[vrt. Ilhan et al., 2016]

Pyyhkäisyelektronimikroskoopin (STEM) kuva näyttää ultraäänellä dispergoituneen boorinitridin etyleeniglykolissa. Ultraäänidispersioon käytettiin UP400S: ää. Tuloksena olevalla nanofluidilla on korkea lämmönjohtavuus.

STEM-kuva, joka näyttää ultraäänellä dispergoidun etyleeniglykolin (EG) mukaisen hBN-nanofluidin morfologian 0,5%: n hiukkastilavuuspitoisuudella.
(Tutkimus ja kaaviot: © Ilhan et ai., 2016)

Nano-piidioksidin ultraäänidispersio: Hielscherin ultraäänihomogenisaattori UP400St hajottaa piidioksidinanohiukkaset nopeasti ja tehokkaasti yhtenäiseksi nanodispersioksi.

Nano-Piidioksidin ultraäänidispersio ultraäänellä UP400St

Informaatio pyyntö




Huomaa, että Tietosuojakäytäntö.


“Ultrasonication on kirjallisuudessa yleisimmin käytetty prosessi nanofluidien stabiilisuuden lisäämiseksi.” [Ilhan et ai., 2016] Ja myös teollisessa tuotannossa sonikaatio on nykyään tehokkain, luotettavin ja taloudellisin tekniikka pitkäaikaisten stabiilien nanofluidien saamiseksi, joilla on erinomainen suorituskyky.

Teolliset ultraäänilaitteet jäähdytysnesteen tuotantoon

Tieteellisesti todistettu, teollisesti vakiintunut – Hielscherin ultraäänilaitteet nanofluidien tuotantoon
Korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteet ovat luotettavia ja erittäin tehokkaita inline-sekoitusjärjestelmiä lämpöä johtavien nanofluidien valmistukseen.Ultraääni-leikkausdispersorit ovat luotettavia koneita korkean suorituskyvyn jäähdytysnesteiden ja lämmönsiirtonesteiden jatkuvaan tuotantoon. Ultraäänellä ohjattu sekoitus tunnetaan tehokkuudestaan ja luotettavuudestaan – Jopa silloin, kun sovelletaan vaativia sekoitusolosuhteita.
Hielscher Ultrasonics -laitteiden avulla voidaan valmistaa myrkyttömiä, vaarattomia, joitakin jopa elintarvikelaatuisia nanofluideja. Samaan aikaan kaikki ultraäänilaitteet ovat erittäin tehokkaita, luotettavia, turvallisia käyttää ja erittäin kestäviä. Rakennettu 24/7-käyttöön, jopa penkki- ja keskikokoiset ultraäänilaitteet pystyvät tuottamaan merkittäviä määriä.
Lue lisää nanofluidien ultraäänituotannosta tai ota meihin yhteyttä juuri nyt saadaksesi perusteellisen kuulemisen ja ilmaisen ehdotuksen ultraäänidispersoriksi!

Seuraavassa taulukossa on merkintä ultrasonicatorien likimääräisestä käsittelykapasiteetista:

erätilavuus Virtausnopeus Suositeltavat laitteet
1 - 500 ml 10 - 200 ml / min UP100H
10 - 2000 ml 20 - 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 - 20L 0.2 - 4 l / min UIP2000hdT
10 - 100 litraa 2 - 10 l / min UIP4000hdT
15 - 150L 3-15 l/min UIP6000hdT
n.a 10 - 100 l / min UIP16000
n.a suuremmat klusterin UIP16000

Ota meihin yhteyttä! / Kysy meiltä!

Kysy lisä tietoja

Käytä alla olevaa lomaketta pyytääksesi lisätietoja ultraääniprosessoreista, sovelluksista ja hinnasta. Olemme iloisia voidessamme keskustella prosessista kanssasi ja tarjota sinulle ultraäänijärjestelmä, joka täyttää vaatimuksesi!









Huomaathan, että Tietosuojakäytäntö.


Tässä videossa näytämme sinulle 2 kilowatin ultraäänijärjestelmän inline-toimintaan puhdistettavassa kaapissa. Hielscher toimittaa ultraäänilaitteita lähes kaikille teollisuudenaloille, kuten kemianteollisuudelle, lääke-, kosmetiikka-, petrokemian prosesseihin sekä liuotinpohjaisiin uuttoprosesseihin. Tämä puhdistettava ruostumattomasta teräksestä valmistettu kaappi on suunniteltu käytettäväksi vaarallisilla alueilla. Tätä tarkoitusta varten asiakas voi puhdistaa suljetun kaapin typellä tai raikkaalla ilmalla estääkseen syttyvien kaasujen tai höyryjen pääsyn kaappiin.

2x 1000 watin ultraäänilaitteet puhdistettavassa kaapissa asennettavaksi vaarallisille alueille

Ultraääni korkea leikkaus homogenisaattoreita käytetään laboratorio-, penkki-top, pilotti ja teollinen käsittely.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomygenisoijia sovellusten sekoittamiseen, dispersiointiin, emulgointiin ja uuttamiseen laboratoriossa, pilotissa ja teollisessa mittakaavassa.



Kirjallisuus / Referenssit

Tosiasiat, jotka kannattaa tietää

Miksi nanofluidit ovat hyviä jäähdytys- ja lämmönsiirtosovelluksiin?

Uusi jäähdytysnesteluokka ovat nanofluidit, jotka koostuvat perusnesteestä (esim. vedestä), joka toimii kantonesteenä nanokokoisille hiukkasille. Tarkoitukseen suunnitellut nanohiukkaset (esim. nanokokoiset CuO, alumiinioksidititaanidioksidi, hiilinanoputket, piidioksidi tai metallit, kuten kupari, hopeananorodit), jotka on dispergoitu perusnesteeseen, voivat parantaa tuloksena olevan nanofluidin lämmönsiirtokapasiteettia merkittävästi. Tämä tekee nanofluideista poikkeuksellisen suorituskykyisiä jäähdytysnesteitä.
Erityisesti valmistettujen, lämpöä johtavia nanohiukkasia sisältävien nanofluidien käyttö mahdollistaa merkittävät parannukset lämmönsiirrossa ja -häviössä; Esimerkiksi hopeananorodit, joiden halkaisija on 55±12 nm ja keskimääräinen pituus 12,8 μm 0,5 tilavuusprosentilla, lisäsivät veden lämmönjohtavuutta 68 % ja 0,5 tilavuusprosenttia hopeananorodeista lisäsivät etyleeniglykolipohjaisen jäähdytysnesteen lämmönjohtavuutta 98 %. Alumiinioksidinanohiukkaset 0,1%: lla voivat lisätä veden kriittistä lämpövirtaa jopa 70%; Hiukkaset muodostavat jäähdytetylle esineelle karkean huokoisen pinnan, mikä edistää uusien kuplien muodostumista, ja niiden hydrofiilinen luonne auttaa sitten työntämään ne pois estäen höyrykerroksen muodostumista. Nanofluidi, jonka pitoisuus on yli 5%, toimii kuin ei-Newtonin nesteet. (vrt. (Oldenburg et al., 2007)

Metallinanohiukkasten lisääminen lämmönohjausjärjestelmissä käytettäviin jäähdytysnesteisiin voi lisätä dramaattisesti perusnesteen lämmönjohtavuutta. Tällaisia metallisia nanohiukkas-nestekomposiittimateriaaleja kutsutaan nanofluideiksi, ja niiden käyttö jäähdytysnesteinä voi vähentää avaruusalusten lämmönohjausjärjestelmien paino- ja tehovaatimuksia. Nanofluidien lämmönjohtavuus riippuu nanohiukkasten pitoisuudesta, koosta, muodosta, pintakemiasta ja aggregaatiotilasta. Nanopartikkelien kuormituspitoisuuden ja nanohiukkasten kuvasuhteen vaikutuksia veden ja etyleeniglykolipohjaisten jäähdytysnesteiden lämmönjohtavuuteen ja viskositeettiin tutkittiin. Hopeananorodit, joiden halkaisija on 55 ± 12 nm ja keskimääräinen pituus 12,8 ± 8,5 μm pitoisuutena 0,5 tilavuusprosenttia, lisäsivät veden lämmönjohtavuutta 68%. Etyleeniglykolipohjaisen jäähdytysnesteen lämmönjohtavuutta lisättiin 98%, ja hopeananorodin kuormituspitoisuus oli 0,5% tilavuudesta. Pidemmillä nanorodeilla oli suurempi vaikutus lämmönjohtavuuteen kuin lyhyemmillä nanorodeilla samalla kuormitustiheydellä. Pidemmät nanorodit lisäsivät kuitenkin myös perusnesteen viskositeettia enemmän kuin lyhyemmät nanorodit.
(Oldenburg ym., 2007)


Korkean suorituskyvyn ultraäänet! Hielscherin tuotevalikoima kattaa koko spektrin kompaktista laboratorion ultraäänilaitteesta penkki-top-yksiköiden yli täysteollinen ultraäänijärjestelmä.

Hielscher Ultrasonics valmistaa korkealaatuisia ultraäänihomygenisoijia laboratorio että teollisen koon mukaan.