Lämmönsiirtonesteet – Ylivoimainen hyötysuhde Sonicated Nanofluidien avulla

Ylitä lämmönsiirtonesteiden lämmönjohtavuuden rajat! Luo vakaita nanonesteitä ultraäänidispersion avulla ja nosta lämmönjohtavuutta nanokokoisilla lämmönsiirtonesteillä. Hielscherin anturityyppiset sonikaattorit ovat erittäin tehokkaita ja luotettavia dispergointilaitteita nanonesteiden tuotantoon.

Ultraäänidispersion hyödyt nanonestepohjaisissa lämmönsiirtonesteissä

Ultraäänellä dispergoidut nanonesteet ovat poikkeuksellisen tasaisesti dispergoituneita ja pitkäaikaisesti stabiileja, mikä parantaa lämmönsiirtonesteiden toimivuutta parantamalla lämmönjohtavuutta.

• Parannettu lämmönjohtavuus
  Tasainen dispersio lisää nesteen kanssa vuorovaikutuksessa olevien nanohiukkasten tehokasta pinta-alaa, mikä parantaa lämmönsiirtoa.
• Parempi pitkän aikavälin vakaus
  Sonicoitujen nanonesteiden sedimentoituminen ja agglomeroituminen on huomattavasti vähäisempää, mikä takaa ennustettavan ja johdonmukaisen lämpötehon.
• Skaalautuvuus ja toistettavuus
  Anturityyppiset sonikaattorit, joiden teho on 100 W:sta 16 kW:iin, voidaan skaalata sekä laboratoriomittakaavan formulointia että teollista tuotantoa varten, jolloin energian syöttöä ja käsittelyaikaa voidaan hallita tarkasti.
• Yhteensopivuus erilaisten nestejärjestelmien kanssa
  Ultraäänihoitoa voidaan soveltaa monenlaisiin perusnesteisiin. – vedestä ja glykoleista korkean kiehumispisteen öljyihin ja synteettisiin lämmönsiirtonesteisiin, joita käytetään äärimmäisissä ympäristöissä.

Lämmönsiirtonesteet – Parempi kuin nanonesteet

Lämmönsiirtonesteet (HTF) ovat kriittisiä komponentteja lämpöjärjestelmissä monilla teollisuudenaloilla. – aurinkoenergian tuotannosta ja kemianteollisuudesta autoteollisuuteen ja elektroniikan jäähdytykseen. Niiden ensisijaisena tehtävänä on absorboida, siirtää ja haihduttaa lämpöenergiaa tehokkaasti, ylläpitää toiminnan vakautta ja estää ylikuumeneminen sekä korkean että matalan lämpötilan ympäristöissä.
Perinteisesti lämmönsiirtonesteisiin kuuluvat vesi, etyleeniglykoli, mineraaliöljyt ja synteettiset nesteet. Lämmönsäätöä koskevien teknisten vaatimusten kasvaessa kuitenkin – erityisesti pienikokoisissa ja suuritehoisissa järjestelmissä. – tavanomaisten nesteiden lämmönjohtavuuden rajat ovat muodostumassa pullonkaulaksi.
Tässä kohtaa nanonesteet tulevat kuvaan mukaan.
Nanonesteet ovat suunniteltuja kolloidisia suspensioita nanohiukkasia (tyypillisesti alle 100 nm) perusnesteissä. Nämä nanohiukkaset – metallioksidit (esim. Al₂O₃, ZnO), metallit (esim. Cu, Ag), hiilipohjaiset rakenteet (esim. grafeeni, hiilinanoputket). – parantavat merkittävästi nesteen lämmönjohtavuutta, konvektiivista lämmönsiirtokerrointa ja ominaislämpöä.
Jotta nanonesteet olisivat luotettavia ja käytännöllisiä, niiden on täytettävä yksi ratkaiseva näkökohta: pitkäaikainen stabiilisuus. Ilman vakaata ja tasaista dispersiota nanohiukkasilla on taipumus agglomeroitua, laskeutua tai reagoida perusnesteen kanssa. – mikä vaarantaa paitsi lämpötehokkuuden myös järjestelmän turvallisuuden ja pitkäikäisyyden.
 

Ultraäänihomogenisaattoreilla pystytään tuottamaan vakaita nanonesteitä, jotka täyttävät korkean suorituskyvyn lämmönsiirtonesteiden valmistusvaatimukset.

Lämmönsiirtonesteiden tuotannossa käytettävät ultraäänidisperserit

Ultraääni käsittely – erityisesti käyttämällä koettimen tyyppisiä kaikuluotaimia – on todistettu, skaalautuva menetelmä, jolla tuotetaan erittäin suorituskykyisiä nanonesteitä, joiden stabiilisuus ja toistettavuus ovat erinomaiset.

Mutta mikä tekee sonikaatiosta niin tehokasta?
Ultraäänidispersion erittäin tehokas toimintamekanismi perustuu akustiseen kavitaatioon: mikrokuplien muodostumiseen, kasvuun ja implossiiviseen luhistumiseen nestemäisessä väliaineessa, kun ne altistetaan voimakkaalle, matalataajuiselle ultraäänelle (tyypillisesti noin 20 kHz). Tämä fysikaalinen ilmiö synnyttää voimakkaita paikallisia leikkausvoimia, mikrosuihkuja ja iskuaaltoja, jotka ovat riittävän voimakkaita:

• Hajottaa nanohiukkasten agglomeraatit ja aggregaatit hajalleen
• Nanohiukkasten tasainen dispersio viskoosissa tai nesteissä, joissa on suuri pintajännitys.
• Helpottaa hiukkaspintojen kostumista perusnesteestä.
• Hiukkaskoon pienentäminen (joissakin tapauksissa jopa primäärihiukkasten mittakaavaan asti).
• Lisäksi sonikointi on ei-kemiallinen, vähän lisäaineita sisältävä lähestymistapa, joka minimoi pinta-aktiivisten aineiden tai dispergointiaineiden tarpeen. – jolloin sekä nesteen että nanohiukkasten fysikaalis-kemialliset ominaisuudet säilyvät.

 
Löydät eri nanofluidien koostumusten pöytäkirjat täältä!
Lue, miten sonikointia käytetään faasimuutosmateriaalien parantamiseen!
 

Nanohiukkasten ultraäänidispersio – tehokas hiukkaskoon pienentäminen ja tasainen dispersio

Hielscher Sonicators lämmönsiirron nanonesteen tuotantoon

Ultraäänidispersion käyttö nanofluidipohjaisten lämmönsiirtonesteiden tuotannossa on enemmän kuin käsittelyvalinta. – se on välttämätön edellytys luotettavien ja suorituskykyisten lämmönhallintaratkaisujen aikaansaamiseksi vaativissa ympäristöissä. Kun tutkimus jatkaa uusien nanohiukkaskemioiden ja perusnestekombinaatioiden löytämistä, sonikointi on kulmakivitekniikka, joka mahdollistaa niiden käytännön toteutuksen.
Hielscherin ultraäänihomogenisaattoreita on saatavana penkkikäyttöisinä ja täysin teolliseen käyttöön tarkoitettuina dispergointilaitteina, jotka helpottavat lineaarista skaalautumista koostumuksen testauksesta kaupalliseen valmistukseen.

Jos haluat teknistä toteutusta, laitesuosituksia tai yksityiskohtaisia prosessiparametreja, jotka on räätälöity erityisiä nanofluidijärjestelmiäsi varten, ota yhteyttä sonikaatioasiantuntijoihimme.
 

Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa

Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.

Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.

Alla oleva taulukko antaa sinulle viitteitä ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista: