Hővezető nanofluidokon alapuló hűtőfolyadékok

Ultrahangosan szintetizált nanofluidok hatékony hűtőfolyadékok és hőcserélő folyadékok. A hővezető nanoanyagok jelentősen növelik a hőátadási és hőelvezetési képességet. Az ultrahangos kezelés jól megalapozott a termoresztív nanorészecskék szintézisében és funkcionalizálásában, valamint a stabil, nagy teljesítményű nanofluidok előállításában hűtési alkalmazásokhoz.

Nanofluidikai hatások a termohidraulikus teljesítményre

Az anyag hővezető képessége a hővezető képességének mértéke. A hűtőfolyadékok és a közvetítőközeg (más néven hőfolyadék vagy hőolaj) esetében magas hővezető képesség szükséges. Számos nanoanyag kiváló hővezető tulajdonságokkal rendelkezik. A nanoanyagok kiváló hőtámogató képességének kihasználása érdekében hűtőfolyadékként úgynevezett nanofluidokat használnak. A nanofluidok olyan folyadékok, amelyekben nanométeres méretű részecskéket szuszpendálnak az alapfolyadékban, például vízben, glikolban vagy olajban, ahol kolloid oldatot képeznek. A nanofluidok jelentősen növelhetik a hővezető képességet a nanorészecskék vagy nagyobb részecskék nélküli folyadékokhoz képest. A diszpergált nanorészecskék anyaga, mérete, viszkozitása, felületi töltése és folyadékstabilitása jelentősen befolyásolja a nanofluidok hőteljesítményét. A nanofluidok gyorsan egyre fontosabbá válnak a hőátadási alkalmazásokban, mivel kiváló hőátadási teljesítményt mutatnak a hagyományos alapfolyadékokhoz képest.
Az ultrahangos diszperzió egy rendkívül hatékony, megbízható és iparilag megalapozott technika a nagy teljesítményű hőátadási kapacitással rendelkező nanofluidok előállítására.

Ultrahangosan szintetizált nanofluidok hatékony hűtőfolyadékok és hőcserélő folyadékok. A hővezető nanoanyagok jelentősen növelik a hőátadási és hőelvezetési képességet. Az ultrahangos kezelés jól megalapozott a termoresztív nanorészecskék szintézisében és funkcionalizálásában, valamint a stabil, nagy teljesítményű nanofluidok előállításában hűtési alkalmazásokhoz.

Szén nanocsövek (CNT) ultrahangos diszpergálása polietilénglikolban (PEG)

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


UP400St nanorészecskék nanofluidokká történő diszpergálására.

UP400St, egy 400 W-os erős ultrahangos processzor kiváló hővezető képességű nanofluidok előállítására.

Ultrasonication lehetővé teszi, hogy felszabadítsa az előnyöket nano-méretű részecske, mint például

  • nagy felület-térfogat arány a jelentősen nagyobb energia- és tömegátadási sebesség érdekében
  • kis tömeg a nagyon jó kolloid stabilitás érdekében
  • alacsony tehetetlenség, amely minimalizálja az eróziót

Ezek a nanomérettel kapcsolatos tulajdonságok kivételes hővezető képességet biztosítanak a nanofluidoknak. Az ultrahangos diszperzió a leghatékonyabb technika funkcionalizált nanorészecskék és nanofluidok előállítására.

Ultrahanggal előállított nanofluidok kiváló hővezető képességgel

Számos nanoanyag – például CNT-k, szilícium-dioxid, grafén, alumínium, ezüst, bór-nitrid és még sokan mások – már bizonyítottan növelik a közvetítőközegek hővezető képességét. Az alábbiakban példaértékű kutatási eredményeket talál a hővezető nanofluidok ultrahangos kezelés alatt elkészítéséhez.

Alumiunium alapú nanofluid termelés ultrahanggal

Buonomo et al. (2015) bemutatta az Al2O3 nanofluidok jobb hővezető képességét, amelyeket ultrahangos kezelés alatt készítettek.
Annak érdekében, hogy az Al2O3 nanorészecskéket egyenletesen diszpergálják a vízbe, a kutatók a Hielscher szonda típusú ultrasonicator UP400S. Ultrahanggal deagglomerált és diszpergált alumínium részecskék kb. 120 nm részecskeméretben minden nanofluidhoz – a részecskekoncentrációtól függetlenül. A nanofluidok hővezető képessége magasabb hőmérsékleten nőtt a tiszta vízhez képest. 0,5% Al2O3 részecskekoncentrációval 25°C-os szobahőmérsékleten a hővezető képesség növekedése csak körülbelül 0,57%, de 65°C-on ez az érték körülbelül 8%-ra nő. 4%-os térfogatkoncentráció esetén a növekedés 7,6%-ról 14,4%-ra emelkedik, a hőmérséklet pedig 25°C-ról 65°C-ra emelkedik.
[vö. Buonomo et al., 2015]

Az ultrahangos diszperzió rendkívül hatékony módszer a kiváló hővezető képességű vizes bonon-nitrid nanofluidok előállítására.

A vízalapú bór-nitrid nanofluidok részecskeméret-eloszlása különböző bór-nitrid koncentrációval ultrahangos kezelés után UP400S (a) 0,1% hBN, (b) 0,5% hBN, (c) 2% hBN
(Tanulmány és grafikonok: © Ilhan et al., 2016)

Bór-nitrid alapú nanofluid termelés szonikálással

Ilhan et al. (2016) a hatszögletű bór-nitrid (hBN) alapú nanofluidok hővezető képességét vizsgálta. Ebből a célból egy sor jól diszpergált, stabil nanofluidumot, amelyek 70 nm átlagos átmérőjű hBN nanorészecskéket tartalmaznak, kétlépcsős módszerrel állítják elő, amely ultrahangos kezelést és felületaktív anyagokat, például nátrium-dodecil-szulfátot (SDS) és polivinil-pirrolidont (PVP) tartalmaz. Az ultrahanggal diszpergált hBN-víz nanofluid jelentős hővezető képességnövekedést mutat még nagyon híg részecskekoncentrációk esetén is. Az ultrahangos kezelés a szonda típusú ultrahangos készülékkel UP400S csökkentette az aggregátumok átlagos részecskeméretét 40–60 nm-es tartományba. A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a nagy és sűrű bór-nitrid aggregátumok, amelyeket kezeletlen száraz állapotban figyeltek meg, ultrahangos eljárással és felületaktív anyag hozzáadásával megszakadnak. Ez teszi az ultrahangos diszperziót hatékony módszernek a különböző részecskekoncentrációjú vízalapú nanofluidok előállítására.
[vö. Ilhan et al., 2016]

A pásztázó transzmissziós elektronmikroszkóp (STEM) képe ultrahanggal diszpergált bór-nitridet mutat etilénglikolban. Az ultrahangos diszperzióhoz az UP400S-t használtuk. A kapott nanofluid magas hővezető képességgel rendelkezik.

STEM kép, amely egy ultrahangosan diszpergált etilénglikol (EG) alapú hBN nanofluid morfológiáját mutatja, 0,5% részecsketérfogat-koncentrációval.
(Tanulmány és grafikonok: © Ilhan et al., 2016)

Nano-szilícium-dioxid ultrahangos diszperziója: A Hielscher ultrahangos homogenizátor UP400St gyorsan és hatékonyan diszpergálja a szilícium-dioxid nanorészecskéket egyenletes nano-diszperzióvá.

A Nano-Szilícium-dioxid ultrahangos diszperziója az UP400St ultrahangos készülékkel

Információkérés




Jegyezzük fel Adatvédelmi irányelvek.


“Ultrasonication a legszélesebb körben alkalmazott folyamat a szakirodalomban a stabilitás növelése nanofluidok.” [Ilhan et al., 2016] És az ipari termelésben is, az ultrahangos kezelés manapság a leghatékonyabb, legmegbízhatóbb és leggazdaságosabb technika a kiemelkedő teljesítményű, hosszú távú stabil nanofluidok megszerzéséhez.

Ipari ultrahangos készülékek hűtőfolyadék gyártásához

Tudományosan bizonyított, iparilag megalapozott – Hielscher Ultrasonicators a nanofluid termeléshez
A nagy teljesítményű ultrahangos készülékek megbízható és rendkívül hatékony inline keverőrendszerek hővezető nanofluidok előállításához.Az ultrahangos nagy nyíró diszpergálók megbízható gépek a nagy teljesítményű hűtőfolyadékok és hőátadó folyadékok folyamatos előállításához. Az ultrahanggal vezérelt keverés hatékonyságáról és megbízhatóságáról ismert – még akkor is, ha igényes keverési feltételek érvényesek.
A Hielscher Ultrasonics berendezések lehetővé teszik, hogy készítsen nem mérgező, nem veszélyes, néhány még élelmiszer-minőségű nanofluidok. Ugyanakkor minden ultrahangos készülékünk rendkívül hatékony, megbízható, biztonságosan kezelhető és nagyon robusztus. 24/7 működésre tervezve, még az asztali és közepes méretű ultrahangos készülékeink is képesek figyelemre méltó mennyiségeket előállítani.
Tudjon meg többet a nanofluidok ultrahangos előállításáról, vagy vegye fel velünk a kapcsolatot most, hogy mélyreható konzultációt és ingyenes javaslatot kapjon egy ultrahangos diszpergálóról!

Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi:

Kötegelt mennyiség Áramlási sebesség Ajánlott eszközök
1 - 500 ml 10-200 ml / perc UP100H
10-2000 ml 20-400 ml / perc Uf200 ः t, UP400St
0.1-20L 02 - 4 L / perc UIP2000hdT
10-100 liter 2 - 10 l / perc UIP4000hdT
15 és 150L között 3 és 15 l / perc között UIP6000hdT
na 10 - 100 l / perc UIP16000
na nagyobb klaszter UIP16000

Lépjen kapcsolatba velünk! / Kérdezz minket!

Kérjen bővebb információt

Kérjük, használja az alábbi űrlapot, hogy kérjen további információkat ultrahangos processzorok, alkalmazások és az ár. Örömmel megvitatjuk önnel a folyamatot, és olyan ultrahangos rendszert kínálunk Önnek, amely megfelel az Ön igényeinek!









Kérjük, vegye figyelembe Adatvédelmi irányelvek.


Ebben a videóban egy 2 kilowattos ultrahangos rendszert mutatunk be a vezeték nélküli működéshez egy tisztítható szekrényben. A Hielscher ultrahangos berendezéseket szállít szinte minden iparágnak, például a vegyiparnak, a gyógyszeriparnak, a kozmetikumoknak, a petrolkémiai folyamatoknak, valamint az oldószer alapú extrakciós folyamatoknak. Ezt a tisztítható rozsdamentes acél szekrényt veszélyes területeken való működésre tervezték. Ebből a célból a lezárt szekrényt az ügyfél nitrogénnel vagy friss levegővel tisztíthatja, hogy megakadályozza a gyúlékony gázok vagy gőzök bejutását a szekrénybe.

2x 1000 wattos ultrahangos készülékek tisztítható szekrényben veszélyes területekre történő beépítéshez

Ultrahangos magas nyíró homogenizátorokat használnak laboratóriumi, asztali, kísérleti és ipari feldolgozásban.

Hielscher Ultrasonics gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok keverésalkalmazások, diszperziós, emulgeálás és extrakciós laboratóriumi, kísérleti és ipari méretű.



Irodalom / Referenciák

Tudni érdemes

Miért jók a nanofluidok hűtési és hőátadási alkalmazásokhoz?

A hűtőfolyadékok új osztálya a nanofluidok, amelyek egy alapfolyadékból (pl. vízből) állnak, amely a nanoméretű részecskék hordozófolyadékaként működik. Az alapfolyadékba diszpergált, célirányosan tervezett nanorészecskék (pl. nanoméretű CuO, alumínium-oxid-titán-dioxid, szén nanocsövek, szilícium-dioxid vagy fémek, például réz, ezüst nanorudak) jelentősen növelhetik a keletkező nanofluid hőátadó képességét. Ez teszi a nanofluidokat rendkívüli, nagy teljesítményű hűtőfolyadékká.
A hővezető nanorészecskéket tartalmazó, speciálisan gyártott nanofluidok használata lehetővé teszi a hőátadás és a disszipáció jelentős javulását; pl. az 55±12 nm átmérőjű és 12,8 μm átlagos hosszúságú ezüst nanorudak 0,5 térfogatszázalék % -kal növelték a víz hővezető képességét, és 0,5 térfogat% ezüst nanorudak 98% -kal növelték az etilénglikol alapú hűtőfolyadék hővezető képességét. A 0,1%-os timföld nanorészecskék akár 70%-kal is növelhetik a víz kritikus hőáramát; A részecskék durva porózus felületet képeznek a lehűtött tárgyon, ami elősegíti az új buborékok kialakulását, és hidrofil jellegük ezután segít eltolni őket, akadályozva a gőzréteg kialakulását. Az 5% -nál nagyobb koncentrációjú nanofluid úgy viselkedik, mint a nem newtoni folyadékok. (vö. (Oldenburg et al., 2007)

A fém nanorészecskék hozzáadása a hőszabályozó rendszerekben használt hűtőfolyadékokhoz drámaian növelheti az alapfolyadék hővezető képességét. Az ilyen fém nanorészecske-folyadék kompozit anyagokat nanofluidoknak nevezik, és hűtőfolyadékként való felhasználásuk csökkentheti az űrhajók hőszabályozó rendszereinek súly- és teljesítményigényét. A nanofluidok hővezető képessége az alkotó nanorészecskék koncentrációjától, méretétől, alakjától, felületi kémiájától és aggregációs állapotától függ. Megvizsgáltuk a nanorészecskék terhelési koncentrációjának és a nanorészecskék oldalarányának hatását a víz és az etilénglikol alapú hűtőfolyadékok hővezető képességére és viszkozitására. Az 55 ± 12 nm átmérőjű és átlagosan 12,8 ± 8,5 μm hosszúságú ezüst nanorudak 0,5 térfogat% -os koncentrációban 68% -kal növelték a víz hővezető képességét. Az etilénglikol alapú hűtőfolyadék hővezető képességét 98%-kal növeltük 0,5 térfogatszázalékos ezüst nanorúd terhelési koncentrációval. A hosszabb nanorudak nagyobb hatással voltak a hővezető képességre, mint a rövidebb nanorudak azonos terhelési sűrűség mellett. A hosszabb nanorudak azonban nagyobb mértékben növelték az alapfolyadék viszkozitását is, mint a rövidebb nanorudak.
(Oldenburg et al., 2007)


Nagy teljesítményű ultrahang! A Hielscher termékskálája lefedi a teljes spektrumot a kompakt laboratóriumi ultrasonicatortól a padtetős egységeken át a teljes ipari ultrahangos rendszerekig.

Hielscher Ultrahang gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok Labor nak nek ipari méretben.