열전도성 나노유체를 기반으로 한 냉각수

초음파 합성 나노 유체는 효율적인 냉각수 및 열교환 기 액체입니다. 열전도성 나노 물질은 열 전달 및 방열 용량을 크게 증가시킵니다. 초음파 처리는 열전도성 나노 입자의 합성 및 기능화뿐만 아니라 냉각 응용 분야를위한 안정적인 고성능 나노 유체의 생산에 잘 확립되어 있습니다.

열-유압 성능에 대한 나노유체 효과

재료의 열전도도는 열을 전도하는 능력의 척도입니다. 냉각수 및 열 전달 유체 (열 유체 또는 열 오일이라고도 함)의 경우 높은 열전도율이 필요합니다. 수많은 나노 물질은 뛰어난 열 전도성 특성을 제공합니다. 나노 물질의 우수한 열 전도성을 사용하기 위해 소위 나노 유체가 냉각 액체로 사용됩니다. 나노 유체는 나노 미터 크기의 입자가 물, 글리콜 또는 오일과 같은 기본 유체에 현탁되어 콜로이드 용액을 형성하는 유체입니다. 나노 유체는 나노 입자 또는 더 큰 입자가없는 액체에 비해 열전도도가 크게 증가 할 수 있습니다. 분산 된 나노 입자의 재료, 크기, 점도, 표면 전하 및 유체 안정성은 나노 유체의 열 성능에 큰 영향을 미칩니다. 나노 유체는 기존의 기본 유체와 비교할 때 우수한 열 전달 성능을 보여주기 때문에 열 전달 응용 분야에서 빠르게 중요성이 커지고 있습니다.
초음파 분산은 고성능 열 전달 용량을 가진 나노 유체를 생산하는 매우 효율적이고 신뢰할 수 있으며 산업적으로 확립 된 기술입니다.

초음파 합성 나노 유체는 효율적인 냉각수 및 열교환 기 액체입니다. 열전도성 나노 물질은 열 전달 및 방열 용량을 크게 증가시킵니다. 초음파 처리는 열전도성 나노 입자의 합성 및 기능화뿐만 아니라 냉각 응용 분야를위한 안정적인 고성능 나노 유체의 생산에 잘 확립되어 있습니다.

폴리에틸렌 글리콜 (PEG)에서 탄소 나노 튜브 (CNT)의 초음파 분산

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나노 입자를 나노 유체로 분산시키기위한 UP400St.

UP400St, 400W 강력한 초음파 프로세서 우수한 열전도율을 가진 나노 유체의 생산을 위해.

초음파는 다음과 같은 나노 크기의 입자의 장점을 발휘할 수 있습니다.

  • 높은 표면 : 상당히 높은 에너지 및 질량 전달 속도를 위한 부피 비율
  • 매우 우수한 콜로이드 안정성을 위한 낮은 질량
  • 침식을 최소화하는 낮은 관성

이러한 나노 크기 관련 기능은 나노 유체에 탁월한 열전도율을 부여합니다. 초음파 분산은 기능화 된 나노 입자와 나노 유체를 생산하는 가장 효율적인 기술입니다.

우수한 열 전도성을 가진 초음파 생산 나노 유체

수많은 나노 물질 – CNT, 실리카, 그래 핀, 알루미늄,은, 질화 붕소 및 기타 여러 – 열 전달 유체의 열 전도성을 증가시키는 것으로 이미 입증되었습니다. 아래에서 초음파 하에서 준비된 열 전도성 나노 유체에 대한 모범적 인 연구 결과를 찾을 수 있습니다.

초음파를 이용한 알루미늄 기반 나노유체 생산

Buonomo 외(2015)는 초음파 하에서 제조된 Al2O3 나노유체의 향상된 열전도율을 입증했다.
Al2O3 나노 입자를 물에 균일하게 분산시키기 위해 연구원들은 Hielscher 프로브 형 초음파 처리기 UP400S를 사용했습니다. 초음파로 분해되고 분산된 알루미늄 입자는 모든 나노유체에 대해 약 120nm의 입자 크기로 산출되었습니다. – 입자 농도와는 별개로. 나노 유체의 열전도도는 순수한 물과 비교할 때 더 높은 온도에서 증가했다. 25°C의 실온에서 0.5% Al2O3 입자 농도로 열전도율의 증가는 약 0.57%에 불과하지만 65°C에서는 이 값이 약 8%로 증가합니다. 부피 농도가 4%인 경우 온도가 25°C에서 65°C로 상승하면 7.6%에서 14.4%로 향상됩니다.
[부오노모 외, 2015 참조]

초음파 분산은 우수한 열전도율을 가진 수성 보논 질화물 나노 유체를 생산하는 매우 효율적인 방법입니다.

UP400S로 초음파 처리 후 다양한 질화 붕소 농도를 가진 수성 질화 붕소 나노 유체의 입자 크기 분포 (a) 0.1 % hBN, (b) 0.5 % hBN, (c) 2 % hBN
(연구 및 그래프: © Ilhan et al., 2016)

초음파 처리를 이용한 질화 붕소 기반 나노 유체 생산

Ilhan et al. (2016)은 육각형 질화 붕소 (hBN) 기반 나노 유체의 열전도도를 조사했습니다. 이를 위해 평균 직경이 70 nm 인 hBN 나노 입자를 포함하는 일련의 잘 분산되고 안정한 나노 유체는 초음파 처리 및 나트륨 도데 실 설페이트 (SDS) 및 폴리 비닐 피 롤리 돈 (PVP)과 같은 계면 활성제를 포함하는 2 단계 방법으로 생산됩니다. 초음파로 분산 된 hBN-물 나노 유체는 매우 희석 된 입자 농도에 대해서도 상당한 열전도율 증가를 보여줍니다. 프로브 형 초음파 처리기 UP400S를 사용한 초음파 처리는 응집체의 평균 입자 크기를 40-60 nm 범위로 줄였습니다. 연구원들은 처리되지 않은 건조 상태에서 관찰 된 크고 조밀 한 질화 붕소 응집체가 초음파 처리 과정과 계면 활성제 첨가로 깨졌다고 결론지었습니다. 이것은 초음파 분산을 다양한 입자 농도의 수성 나노 유체를 준비하는 효과적인 방법으로 만듭니다.
[참조 일한 외, 2016]

주사 투과 전자 현미경 (STEM) 이미지는 에틸렌 글리콜에 초음파 분산 붕소 질화물을 보여줍니다. 초음파 분산을 위해 UP400S가 사용되었습니다. 생성 된 나노 유체는 높은 열전도도를 갖는다.

0.5% 입자 부피 농도로 초음파 분산된 에틸렌 글리콜(EG)계 hBN 나노유체의 형태를 보여주는 STEM 이미지.
(연구 및 그래프: © Ilhan et al., 2016)

나노 실리카의 초음파 분산 : Hielscher 초음파 균질 기 UP400St는 실리카 나노 입자를 균일 한 나노 분산액으로 신속하고 효율적으로 분산시킵니다.

초음파 UP400St를 사용하는 나노 실리카의 초음파 분산

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“초음파는 나노 유체의 안정성을 높이기 위해 문헌에서 가장 널리 사용되는 공정입니다.” [일한 외, 2016] 또한 산업 생산에서 초음파 처리는 오늘날 뛰어난 성능의 장기간 안정한 나노 유체를 얻는 가장 효과적이고 신뢰할 수 있으며 경제적 인 기술입니다.

냉각수 생산을위한 산업용 초음파

과학적으로 입증되고 산업적으로 확립됨 – 나노 유체 생산을위한 Hielscher 초음파
고성능 초음파 는 열 전도성 나노 유체의 생산을위한 신뢰할 수 있고 고효율 인라인 혼합 시스템입니다.초음파 고전단 분산기는 고성능 냉각수 및 열 전달 유체의 연속 생산을위한 신뢰할 수있는 기계입니다. 초음파 구동 혼합은 효율성과 신뢰성으로 유명합니다. – 까다로운 혼합 조건이 적용되는 경우에도 마찬가지입니다.
Hielscher 초음파 장비는 무독성, 비 위험, 심지어 식품 등급 나노 유체를 준비 할 수 있습니다. 동시에, 우리의 모든 초음파 는 매우 효율적이고 신뢰할 수 있으며 작동하기에 안전하며 매우 견고합니다. 24/7 작동을 위해 제작 된 벤치 탑 및 중형 초음파 처리기조차도 놀라운 양을 생산할 수 있습니다.
나노 유체의 초음파 생산에 대해 자세히 읽어 보거나 지금 저희에게 연락하여 초음파 분산기에 대한 심층적 인 상담과 무료 제안을 받으십시오!

아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

일괄 볼륨 유량 권장 장치
1 ~ 500mL 10 ~ 200mL / min UP100H
10 ~ 2000mL 20 ~ 400 mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 ~ 20L 0.2 ~ 4L / min UIP2000hdT
10 ~ 100L 2 ~ 10L / min UIP4000hdT
15에서 150L 3 내지 15L / 분 UIP6000hdT
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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초음파 프로세서, 응용 프로그램 및 가격에 대한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 당신과 당신의 프로세스를 토론하고 당신에게 당신의 요구 사항을 충족하는 초음파 시스템을 제공 하게되어 기쁩니다!









주의 하시기 바랍니다 개인 정보 정책.


이 비디오에서는 제거 가능한 캐비닛에서 인라인 작동을위한 2 킬로와트 초음파 시스템을 보여줍니다. Hielscher는 화학 산업, 제약, 화장품, 석유 화학 공정뿐만 아니라 용매 기반 추출 공정과 같은 거의 모든 산업에 초음파 장비를 공급합니다. 이 제거 가능한 스테인레스 스틸 캐비닛은 위험 지역에서의 작동을 위해 설계되었습니다. 이를 위해 밀봉 된 캐비닛은 가연성 가스 또는 증기가 캐비닛에 들어 가지 않도록 질소 또는 신선한 공기로 고객이 제거 할 수 있습니다.

위험 지역에 설치하기위한 제거 가능한 캐비닛의 2x 1000 와트 초음파 발생기

초음파 고전기 균질화는 실험실, 벤치 탑, 파일럿 및 산업 처리에 사용됩니다.

Hielscher 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모의 응용 프로그램, 분산, 에멀화 및 추출을 위한 고성능 초음파 균질화를 제조합니다.



문학 / 참고 문헌

알만한 가치가있는 사실

나노 유체가 냉각 및 열 전달 응용 분야에 좋은 이유는 무엇입니까?

새로운 종류의 냉각수는 나노 크기의 입자에 대한 운반 액체 역할을하는 기본 유체 (예 : 물)로 구성된 나노 유체입니다. 기본 유체에 분산 된 특수 설계된 나노 입자 (예 : 나노 크기의 CuO, 알루미나 이산화 티타늄, 탄소 나노 튜브, 실리카 또는 구리,은 나노 막대와 같은 금속)는 생성 된 나노 유체의 열 전달 능력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이것은 나노 유체를 특별한 고성능 냉각 액체로 만듭니다.
열전도성 나노 입자를 함유 한 특별히 제조 된 나노 유체를 사용하면 열 전달 및 소산을 크게 개선 할 수 있습니다. 예를 들어, 0.5 vol.%에서 직경 55±12 nm 및 평균 길이 12.8 μm의은 나노 로드는 물의 열전도율을 68% 증가시켰고, 은 나노로드 0.5 vol.%는 에틸렌 글리콜 기반 냉각수의 열전도율을 98% 증가시켰다. 0.1 %의 알루미나 나노 입자는 물의 임계 열유속을 70 %까지 증가시킬 수 있습니다. 입자는 냉각 된 물체에 거친 다공성 표면을 형성하여 새로운 기포의 형성을 촉진하고 친수성은 입자를 밀어내는 데 도움이되어 증기 층의 형성을 방해합니다. 농도가 5 % 이상인 나노 유체는 비 뉴턴 유체처럼 작용합니다. ((Oldenburg et al., 2007)

열 제어 시스템에 사용되는 냉각수에 금속 나노 입자를 첨가하면 기본 유체의 열전도율을 크게 높일 수 있습니다. 이러한 금속 나노 입자 - 유체 복합 재료는 나노 유체라고하며 냉각제로 사용하면 우주선 열 제어 시스템의 무게 및 전력 요구 사항을 줄일 수 있습니다. 나노 유체의 열전도도는 구성 나노 입자의 농도, 크기, 모양, 표면 화학 및 응집 상태에 따라 달라집니다. 나노 입자 로딩 농도와 나노 입자의 종횡비가 물과 에틸렌 글리콜 계 냉각제의 열전도율 및 점도에 미치는 영향을 조사했다. 0.5 부피 %의 농도에서 직경이 55 ± 12 nm이고 평균 길이가 12.8 ± 8.5 μm 인은 나노 로드는 물의 열전도도를 68 % 증가 시켰다. 에틸렌 글리콜 계 냉각수의 열전도율은 0.5 부피 %의은 나노로드 로딩 농도에서 98 % 증가하였다. 더 긴 나노로드는 동일한 로딩 밀도에서 더 짧은 나노로드보다 열전도도에 더 큰 영향을 미쳤습니다. 그러나, 더 긴 나노로드는 또한 더 짧은 나노로드보다 기본 유체의 점도를 더 크게 증가시켰다.
(올덴부르크 외, 2007)


고성능 초음파! Hielscher의 제품 범위는 벤치 탑 유닛을 통해 소형 실험실 초음파 처리기에서 풀 산업 초음파 시스템에 이르기까지 전체 스펙트럼을 다룹니다.

Hielscher 초음파는 고성능 초음파 균질화기를 제조합니다. 산업 규모.