Hogyan készítsünk Nanofluids

A nanofluid egy mesterséges folyadék, amely nanorészecskéket tartalmazó alapfolyadékból áll. A nanofluidok szintéziséhez hatékony és megbízható homogenizációs és deagglomerációs technikára van szükség az egységes diszperzió magas fokának biztosításához. Ultrahangos diszpergálószerek a kiváló technológia előállítására nanofluidok kiváló tulajdonságokkal. Ultrahangos diszperziós kiemelkedik a hatékonyság, a sebesség, az egyszerűség, a megbízhatóság és a felhasználóbarát.

Mik azok a nanofluidok?

A nanofluid egy nanoméretű részecskéket (≺100nm) tartalmazó folyadék, amelyet általában nanorészecskéknek neveznek. Nanorészecskék használt nanofluidok jellemzően fémek, oxidok, karbidok, vagy szén nanocsövek. Ezeket a nanorészecskéket alapfolyadékba (pl. vízolajba stb.) szórják szét, hogy mesterséges kolloid szuszpenziót, azaz nanofluidot kapnak. A nanofluidok fokozott termofizikus tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a hővezető képesség, a termikus diffúzió, a viszkozitás és a konvektív hőátadási együtthatók az alapfolyadék anyagtulajdonságaihoz képest.
A nanofluidok gyakori alkalmazása hűtőközegként vagy hűtőközegként való használatuk. Nanorészecskék hagyományos hűtőközegek (például víz, olaj, etilénglikol, polialfaolefin stb.) hozzáadásával javulnak a hagyományos hűtőközegek termikus tulajdonságai.

• hűtő/hőátadó folyadékok
• Kenőanyagok
• orvosbiológiai alkalmazás

Nanofluidok gyártása ultrahangos homogenizátorsal

A nanofluidok mikroszerkezetét a legmegfelelőbb homogenizációs technológia és feldolgozási paraméterek alkalmazásával lehet befolyásolni és manipulálni. Ultrahangos diszperzió bebizonyosodott, mint egy rendkívül hatékony és megbízható technika nanofluid készítmény. Ultrahangos diszpergálószerek használják a kutatás és az ipar szintetizálni, malom, diszpergálódik és homogenizálja nanorészecskék nagy egységesség és a keskeny részecskeméret-eloszlás. A nanofluidok szintézisének folyamatparaméterei közé tartozik az ultrahangos energiabevitel, az ultrahangos amplitúdó, a hőmérséklet, a nyomás és a savasság. A futhermore, a reaktív anyagok és adalékanyagok típusai és koncentrációja, valamint az a sorrend, amelyben az adalékanyagokat hozzáadják az oldathoz, fontos tényezők.
Köztudott, hogy a nanofluidok tulajdonságai erősen függenek a nanoanyagok szerkezete és alakja. Ezért a nanofluidok szabályozható mikrostruktúráinak megszerzése a fő tényező, amely hozzájárul a nanofluidok működéséhez és minőséghez. Az optimalizált hozzákeverási paraméterek, például az amplitúdó, a nyomás, a hőmérséklet és az energiabevitel (Ws/mL) használata a kulcs egy stabil, egyenletes, kiváló minőségű nanofluid előállításához. Hozzákeverésével lehet sikeresen alkalmazni a deagglomerátum és eloszlassa részecskék egyetlen szétszórt nanorészecskék. Kisebb részecskemérettel a browni mozgás (Brownian sebesség) és a részecske-részecske kölcsönhatások növelik és stabilabb nanofluidokat eredményeznek. Hielscher ultrasonicators lehetővé teszi a pontos ellenőrzése alatt minden fontos feldolgozási paraméterek, folyamatosan fut a magas amplitúdójú (24/7/365), és jön-val automatikus adatprotokollozás egyszerű értékelése minden szonikálás fut.

Ultrahangosan diszpergált nano méretű szilícium-dioxid

A nanofluidok szonikálásának jobb stabilitása

A nanofluidok számára a nanorészecskék agglomerációja nemcsak a mikrocsatornák eltömődése és eltömődése, hanem a nanofluidok hővezető képességének csökkenését is eredményezi. Ultrahangos deagglomeráció és diszperzió széles körben alkalmazzák az anyagi tudomány és az ipar. Szonikálás egy bevált technika, hogy készítsen stabil nano-diszperziók egységes nanorészecskék eloszlása és nagy stabilitást. Ezért Hielscher ultrahangos diszpergálószerek a preferált technológia, amikor a termelés nanofluidok.

Ultrahangosan előállított nanofluidok a kutatásban

Kutatások vizsgálták az ultrahangos és ultrahangos paraméterek hatását a nanofluidok jellemzőire. Tudjon meg többet az ultrahangos nanofluid készítmény tudományos eredményeiről.

Ultrahangos hatások al2O3 nanofluid készítmény

Noroozi és mtsai. (2014) megállapította, hogy a "magasabb részecskekoncentrációnál a szonikálásból eredő nanofluidok hődiffúziója nagyobb mértékben volt nagyobb. Ezenkívül nagyobb stabilitást és a termikus diffúzió fokozását úgy kapták meg, hogy a nanofluidokat a mérés előtt a nagyobb teljesítményszonda-sonicátorral hangosítóval hangosodtak." A kisebb méretű NP-knél nagyobb volt a termikus diffúziós fokozás. Ennek az az oka, hogy a kisebb részecskéknek nagyobb a hatásos felületük térfogataránya. Így a kisebb részecskék segítettek stabil nanofluidot képezni, és ultrahangos szondával való szonikálás jelentős hatást gyakorolt a termikus diffúzióra. (Noroozi és mtsai. 2014)

Lépésről lépésre utasítás az Al2O3-víz nanofolyadékok ultrahangos gyártásához

Először mérjük meg az Al2O3 nanorészecskék tömegét egy digitális elektronikus mérleggel. Ezután fokozatosan tegye az Al2O3 nanorészecskéket a lemért desztillált vízbe, és mozgassa az Al2O3-víz keveréket. Sonicate a keveréket folyamatosan 1h egy ultrahangos szonda-típusú eszköz UP400S (400W, 24kHz, lásd a kép. balra), hogy készítsen egységes diszperziós nanorészecskék desztillált vízben. A nanofluidok különböző frakciókban (0,1%, 0,5% és 1%) készíthetőek. Nincs szükség felületaktív anyagokra vagy pH-módosításokra. (Isfahani és mtsai., 2013)

Ultrahangosan hangolt vizes ZnO nanofluidok

Elcioglu és mtsai. (2021) tudományos tanulmányában azt állítja, hogy "Az ultrahangosítás alapvető folyamat az alapfolyadékban lévő nanorészecskék megfelelő diszperziós folyamatához, valamint a valós alkalmazások optimális tulajdonságaihoz." Az UP200Ht hozzákeverítőt használták ZnO / víz nanofluidok előállítására. Szonikálás egyértelmű hatással volt a felületi feszültség a vizes ZnO nanofluid. A kutatók eredményei azt a következtetést eredményezik, hogy a felületi feszültség, a nanofilmképződés és a nanofluidok egyéb kapcsolódó jellemzői megfelelő ultrahangos körülmények között állíthatók és hangolhatók.

Ultrahangos homogenizátorok nanofluid termeléshez

Hielscher Ultrahangos tervez, gyárt és forgalmaz nagy teljesítményű ultrahangos diszpergálószerek mindenféle homogenizációs és deagglomerációs alkalmazásokhoz. Amikor a nanofluidok gyártásáról van szó, a pontos szonikálás szabályozása és a nanorészecskék szuszpenziójának megbízható ultrahangos kezelése kulcsfontosságú.
A Hielscher Ultrasonics processzorai teljes körű irányítást adnak az összes fontos feldolgozási paraméter felett, mint például az energiabevitel, az ultrahangos intenzitás, az amplitúdó, a nyomás, a hőmérséklet és a retenciós idő. Ezáltal beállíthatja a paramétereket az optimalizált körülményekhez, ami később kiváló minőségű nanofluidákhoz vezet.

• Bármilyen térfogatra / kapacitásra: Hielscher kínál hozzákeverők és széles portfolió kiegészítők. Ez lehetővé teszi a konfiguráció az ideális ultrahangos rendszer az alkalmazás és a termelési kapacitás. A kis injekciós üvegek milliliter nagy mennyiségű patakok több ezer gallon óránként, Hielscher kínálja a megfelelő ultrahangos megoldás a folyamat.
• Robosztussági: Ultrahangos rendszereink robusztusak és megbízhatóak. Minden Hielscher ultrasonicators épülnek 24/7/365 működés és nagyon kevés karbantartást igényel.
• Felhasználóbarát: Kidolgozott szoftver ultrahangos készülékek lehetővé teszi az előválogatás és mentés szonikálás beállítások egy egyszerű és megbízható szonikálás. Az intuitív menü könnyen elérhető digitális színes érintőképernyővel. A távoli böngésző vezérlés lehetővé teszi, hogy bármilyen internetböngészőn keresztül működjön és figyeljen. Az automatikus adatrögzítés menti a beépített SD-kártyán futtatott szonikálás folyamatparamétereit.

Az alábbi táblázat az ultrahangos készülékek hozzávetőleges feldolgozási kapacitását jelzi: