나노 유체를 만드는 방법

나노유체는 나노입자를 함유하는 기저유체로 구성된 설계된 유체이다. 나노 유체의 합성을 위해, 균일 한 분산의 높은 수준을 보장하기 위해 효과적이고 신뢰할 수있는 균질화 및 deagglomeration 기술이 필요합니다. 초음파 분산기는 우수한 특성을 가진 나노 유체를 생산하는 우수한 기술입니다. 초음파 분산은 효율성, 속도, 단순성, 신뢰성 및 사용자 친화성에 의해 탁월합니다.

나노 유체는 무엇입니까?

나노유체는 나노입자라고 불리는 나노 크기의 입자(≺100nm)를 함유하는 유체이다. 나노 유체에 사용되는 나노 입자는 일반적으로 금속, 산화물, 초경 또는 탄소 나노 튜브로 만들어집니다. 이러한 나노입자는 엔지니어링된 콜로이드 현탁액, 즉 나노유체를 얻기 위해 기저유체(예를 들어, 물 오일 등)로 분산된다. 나노유체는 염기 유체의 재료 특성에 비해 열 전도도, 열 확산도, 점도 및 대류 열 전달 계수와 같은 향상된 열 물리적 특성을 나타낸다.
나노 유체의 일반적인 응용 프로그램은 냉각수 또는 냉매로 사용하는 것입니다. 종래의 냉각수(물, 오일, 에틸렌 글리콜, 폴리알파올레핀 등)에 나노 입자를 첨가함으로써 종래의 냉각수의 열 특성이 향상됩니다.

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Ultrasonic dispersion is a well established technique to prepare nanofluids.

초음파 균질 기 UP400St 나노 유체의 생산을 위한

초음파 균질화제로 나노 유체 만들기

나노 유체의 미세 구조는 가장 적합한 균질화 기술 및 처리 매개 변수의 적용에 의해 영향을 받고 조작 될 수 있습니다. 초음파 분산은 나노 유체 준비를위한 매우 효율적이고 신뢰할 수있는 기술로 입증되었습니다. 초음파 분산기는 연구 및 산업에서 높은 균일성과 좁은 입자 크기 분포로 나노 입자를 합성, 밀, 분산 및 균질화하는 데 사용됩니다. 나노 유체의 합성을위한 공정 매개 변수는 초음파 에너지 입력, 초음파 진폭, 온도, 압력 및 산도를 포함한다. Futhermore는 첨가제가 용액에 첨가되는 순서뿐만 아니라 반응제 및 첨가제의 종류 및 농도가 중요한 요소입니다.
나노 유체의 특성은 나노 물질의 구조와 모양에 크게 의존하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 따라서 나노유체의 제어 가능한 미세 구조를 얻는 것이 나노유체의 기능성과 품질에 기여하는 주요 인자이다. 진폭, 압력, 온도 및 에너지 입력 (Ws/mL)과 같은 최적화 된 초음파 매개 변수를 사용하는 것은 안정적이고 균일한 고품질 나노 유체를 생산하는 열쇠입니다. 초음파는 입자를 분해하고 단일 분산 나노 입자로 분산시키기 위해 성공적으로 적용 될 수 있습니다. 입자 크기가 작으면 브라우니아 운동(Brownian speed)과 입자 입자 상호 작용이 증가하여 보다 안정적인 나노유체가 발생합니다. Hielscher 초음파 는 모든 중요한 처리 매개 변수를 정밀하게 제어 할 수 있으며 높은 진폭 (24/7/365)에서 지속적으로 실행할 수 있으며 모든 초음파 처리 실행을 쉽게 평가 할 수있는 자동 데이터 프로토콜과 함께 제공됩니다.

Ultrasonic dispersion is a reliable technique to produce nanoparticles such as nano-silica for nanofluids

초음파 분산 나노 크기의 실리카

나노유체의 초음파 처리 개선 된 안정성

나노 유체의 경우 나노 입자의 응집은 마이크로 채널의 정착 및 막힘뿐만 아니라 나노 유체의 열 전도도감소를 초래합니다. 초음파 디글로메네이션과 분산은 물질 과학 및 산업에 널리 적용됩니다. 초음파 처리는 균일한 나노 입자 분포와 큰 안정성으로 안정적인 나노 분산을 준비하는 입증 된 기술입니다. 따라서, Hielscher 초음파 분산기는 나노 유체의 생산에 관해서, 바람직한 기술이다.

연구에서 초음파 생산 나노 유체

연구는 나노 유체의 특성에 초음파 및 초음파 매개 변수의 효과를 조사했다. 초음파 나노 유체 준비에 대한 과학적 발견에 대해 자세히 알아보십시오.

탄소 나노 튜브의 초음파 분산 : Hielscher 초음파 검사기 UP400S (400W)는 CNT를 빠르고 효율적으로 단일 나노 튜브로 분산하고 엉키게합니다.

초음파 처리기 UP200St (200W) 물에서 탄소 블랙을 분산 1%wt Tween80을 계면활성제로 사용

 

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Al2O3 나노 유체 제제에 대한 초음파 효과

Noroozi 외 (2014)는 "입자 농도가 높을 수록 초음파 처리로 인한 나노 유체의 열 확산도가 더 향상되었다는 것을 발견했습니다. 또한, 측정 전에 더 높은 전력 프로브 초음파 처리기로 나노 유체를 초음파화함으로써 열 확산도의 안정성과 향상을 도모했습니다." 열 확산도 향상은 작은 크기의 NP에 대해 더 컸습니다. 이는 작은 입자가 부피 비율에 대해 더 높은 유효 표면적을 가지고 있기 때문입니다. 따라서, 작은 입자는 초음파 프로브를 통해 안정적인 나노유체및 초음파 처리를 형성하는 데 도움을 주었으며 열 확산도에 상당한 영향을 미쳤다. (Noroozi 외. 2014)

Al2O3-수나노 유체의 초음파 생산을 위한 단계별 지침

Ultrasonicator UP400St dispersing nanoparticles for nanofluid production첫째, 디지털 전자 저울에 의해 Al2O3 나노 입자의 질량을 계량합니다. 그런 다음 Al2O3 나노입자를 계량 증류수에 점진적으로 넣고 Al2O3-water 혼합물을 교반한다. 초음파 프로브 형 장치 UP400S (400W, 24kHz, 그림 왼쪽 참조)로 1h 동안 혼합물을 지속적으로 초음파 처리하여 증류수에서 나노 입자의 균일 한 분산을 생성합니다. 나노 유체는 다른 분획 (0.1%, 0.5 %, 및 1%)에서 제조 될 수 있습니다. 계면활성제 나 pH 변경이 필요하지 않습니다. (이스파하니 외, 2013)

초음파 조정 수성 ZnO 나노 유체

Elcioglu 외(2021)는 과학적 연구에서 "초음파는 기본 유체 및 안정성에서 나노 입자의 적절한 분산뿐만 아니라 실제 응용 분야에 대한 최적의 특성에 필수적인 과정"이라고 말합니다. 그들은 ZnO / 수나노 유체를 생산하기 위해 초음파 처리기 UP200Ht를 사용했다. 초음파 처리는 수성 ZnO 나노 유체의 표면 장력에 명확한 영향을 주어. 연구원은 어떤 나노 유체의 표면 장력, 나노 필름 형성 및 기타 관련 특징이 적절한 초음파 조건하에서 조정되고 조정될 수 있다는 결론을 초래합니다.

나노 유체에 대한 Hielscher 초음파 의 장점

  • 고효율
  • 나노 입자의 안정적인 분산
  • 최첨단 기술
  • 애플리케이션에 맞게 조정 가능
  • 모든 용량으로 100% 선형 확장 가능
  • 쉽게 사용할 수 있습니다.
  • 비용 효율적인
  • 안전하고 사용자 친화적인

나노 유체 생산을위한 초음파 균질화

Hielscher 초음파에 의한 초음파 공정 파라미터에 대한 정밀한 제어' 지능형 소프트웨어Hielscher 초음파는 모든 종류의 균질화 및 디글로메션 응용 을 위해 고성능 초음파 분산기를 설계, 제조 및 배포합니다. 나노 유체의 생산에 관해서, 정확한 초음파 제어 및 나노 입자 현탁액의 신뢰할 수있는 초음파 처리는 매우 중요합니다.
Hielscher 초음파 프로세서는 에너지 입력, 초음파 강도, 진폭, 압력, 온도 및 보존 시간과 같은 모든 중요한 처리 매개 변수를 완전히 제어 할 수 있습니다. 따라서 매개 변수를 최적화된 조건으로 조정할 수 있으며, 이는 이후 고품질 나노 유체로 이어집니다.

  • 모든 볼륨 / 용량 : Hielscher는 초음파 및 광범위한 액세서리 포트폴리오를 제공합니다. 이를 통해 응용 프로그램 및 생산 능력에 이상적인 초음파 시스템을 구성할 수 있습니다. 밀리리터가 있는 작은 바이알에서 시간당 수천 갤런의 고용량 스트림에 이르기까지 Hielscher는 공정에 적합한 초음파 솔루션을 제공합니다.
  • 견고성: 우리의 초음파 시스템은 견고하고 신뢰할 수 있습니다. 모든 Hielscher 초음파 는 24/7/365 작동을 위해 제작되었으며 유지 보수가 거의 필요하지 않습니다.
  • 사용자 친화성: 우리의 초음파 장치의 정교한 소프트웨어는 간단하고 신뢰할 수있는 초음파 처리를위한 초음파 설정의 사전 선택 및 저장을 할 수 있습니다. 직관적인 메뉴는 디지털 컬러 터치 디스플레이를 통해 쉽게 접근할 수 있습니다. 원격 브라우저 제어를 사용하면 모든 인터넷 브라우저를 통해 작동하고 모니터링할 수 있습니다. 자동 데이터 레코딩은 내장된 SD 카드에서 실행되는 모든 초음파 처리 매개 변수를 저장합니다.

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
N.A. 10 ~ 100L / min UIP16000
N.A. 더 큰 의 클러스터 UIP16000

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Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

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

문학 / 참고 문헌



Hielscher Ultrasonics supplies high-performance ultrasonic homogenizers from lab to industrial size.

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