Dzesēšanas šķidrumi, kuru pamatā ir termovadoši nanofluīdi

Ultrasoniski sintezēti nanofluīdi ir efektīvi dzesēšanas šķidrumi un siltummaiņa šķidrumi. Termovadoši nanomateriāli ievērojami palielina siltuma pārneses un siltuma izkliedes spēju. Ultraskaņas apstrāde ir labi izveidota termovadošo nanodaļiņu sintēzē un funkcionalizācijā, kā arī stabilu augstas veiktspējas nanofluīdu ražošanā dzesēšanas lietojumiem.

Nanofluidiska ietekme uz termohidraulisko veiktspēju

Materiāla siltumvadītspēja ir tā spēja vadīt siltumu. Dzesēšanas šķidrumiem un siltuma pārneses šķidrumam (ko sauc arī par termisko šķidrumu vai termisko eļļu) ir vēlama augsta siltuma vadītspēja. Daudziem nanomateriāliem piemīt lieliskas termovadošas īpašības. Lai izmantotu nanomateriālu augstāko siltumspēju, kā dzesēšanas šķidrumus izmanto tā sauktos nanofluīdus. Nanofluīdi ir šķidrums, kurā nanometra izmēra daļiņas tiek suspendētas bāzes šķidrumā, piemēram, ūdenī, glikolā vai eļļā, kur tās veido koloidālu šķīdumu. Nanofluīdi var ievērojami palielināt siltumvadītspēju, salīdzinot ar šķidrumiem bez nanodaļiņām vai lielākām daļiņām. Disperģēto nanodaļiņu materiāls, izmērs, viskozitāte, virsmas lādiņš un šķidruma stabilitāte būtiski ietekmē nanofluīdu termisko veiktspēju. Nanofluīdi strauji iegūst nozīmi siltuma pārneses lietojumos, jo tie uzrāda izcilu siltuma pārneses veiktspēju, salīdzinot ar parastajiem bāzes šķidrumiem.
Ultraskaņas dispersija ir ļoti efektīva, uzticama un rūpnieciski izveidota tehnika, lai ražotu nanofluīdus ar augstas veiktspējas siltuma pārneses jaudu.

• augsta virsma : tilpuma attiecība ievērojami augstākam enerģijas un masas pārneses ātrumam
• maza masa ļoti labai koloidālajai stabilitātei
• zema inerce, kas samazina eroziju

Šīs ar nanoizmēru saistītās funkcijas piešķir nanofluīdiem izcilu siltuma vadītspēju. Ultraskaņas dispersija ir visefektīvākā metode, lai ražotu funkcionālas nanodaļiņas un nanofluīdus.

Ultrasoniski ražoti nanofluīdi ar izcilu termisko labvēlību

Daudzi nanomateriāli – piemēram, CNT, silīcija dioksīds, grafēns, alumīnijs, sudrabs, bora nitrīds un daudzi citi – jau ir pierādīts, ka tas palielina siltuma pārneses šķidrumu termisko labvēlību. Zemāk jūs varat atrast priekšzīmīgus pētījumu rezultātus termo-vadošiem nanofluīdiem, kas sagatavoti ultrasonication.

Alumiunium balstīta nanofluīdu ražošana ar ultraskaņu

(2015) demonstrēja Al2O3 nanofluīdu uzlaboto siltumvadītspēju, kas tika sagatavota ultrasonikācijā.
Lai vienmērīgi izkliedētu Al2O3 nanodaļiņas ūdenī, pētnieki izmantoja Hielscher zondes tipa ultrasonicator UP400S. Ultrasoniski deaglomerētas un disperģētas alumīnija daļiņas, kuru daļiņu izmērs visiem nanofluīdiem ir aptuveni 120 nm – neatkarīgi no daļiņu koncentrācijas. Nanofluīdu siltumvadītspēja palielinājās augstākās temperatūrās, salīdzinot ar tīru ūdeni. Ar 0,5% Al2O3 daļiņu koncentrāciju istabas temperatūrā 25°C siltumvadītspējas pieaugums ir tikai aptuveni 0,57%, bet pie 65°C šī vērtība palielinās līdz aptuveni 8%. Ja tilpuma koncentrācija ir 4%, uzlabojums ir no 7,6% līdz 14,4%, temperatūrai paaugstinoties no 25°C līdz 65°C.
[sal.: Buonomo et al., 2015]

Ūdens bāzes bora nitrīda nanofluīdu daļiņu izmēra sadalījums ar dažādām bora nitrīdu koncentrācijām pēc ultrasonikācijas ar UP400S (a) 0,1% hBN, (b) 0,5% hBN, (c) 2% hBN
(Pētījums un grafiki: © Ilhan et al., 2016)

Bora nitrīda bāzes nanofluīdu ražošana, izmantojot ultraskaņu

(2016) pētīja sešstūra bora nitrīda (hBN) bāzes nanofluīdu siltumvadītspēju. Šim nolūkam virkne labi izkliedētu, stabilu nanofluīdu, kas satur hBN nanodaļiņas ar vidējo diametru 70 nm, tiek ražoti ar divpakāpju metodi, kas ietver ultrasonikāciju un virsmaktīvās vielas, piemēram, nātrija dodecilsulfātu (SDS) un polivinilpirolidonu (PVP). Ultrasoniski izkliedētais hBN–ūdens nanofluīds uzrāda ievērojamu siltuma vadītspējas pieaugumu pat ļoti atšķaidītu daļiņu koncentrācijām. Ultraskaņas apstrāde ar zondes tipa ultrasonicator UP400S samazināja agregātu vidējo daļiņu izmēru līdz 40–60 nm diapazonam. Pētnieki secina, ka lieli un blīvi bora nitrīdu agregāti, kas tika novēroti neapstrādātā sausā stāvoklī, tiek sadalīti ar ultrasonikācijas procesu un virsmaktīvo vielu pievienošanu. Tas padara ultraskaņas dispersiju par efektīvu metodi ūdens bāzes nanofluīdu sagatavošanai ar dažādām daļiņu koncentrācijām.
[sal.: Ilhan et al., 2016]

STEM attēls, kas parāda ultrasoniski izkliedēta etilēnglikola (EG) bāzes hBN nanofluīda morfoloģiju ar 0,5% daļiņu tilpuma koncentrāciju.
(Pētījums un grafiki: © Ilhan et al., 2016)

“Ultrasonication ir visplašāk izmantotais process literatūrā, lai palielinātu nanofluīdu stabilitāti.” [Ilhans u.c., 2016] Un arī rūpnieciskajā ražošanā ultraskaņas apstrāde mūsdienās ir visefektīvākā, uzticamākā un ekonomiskākā tehnika, lai iegūtu ilgtermiņa stabilus nanofluīdus ar izcilu veiktspēju.

Rūpnieciskie ultrasonikatori dzesēšanas šķidruma ražošanai

Zinātniski pierādīts, rūpnieciski izveidots – Hielscher Ultrasonicators nanofluīdu ražošanai
Ultraskaņas augstas bīdes disperģētāji ir uzticamas mašīnas nepārtrauktai augstas veiktspējas dzesēšanas šķidrumu un siltuma pārneses šķidrumu ražošanai. Ultrasoniski vadīta sajaukšana ir pazīstama ar savu efektivitāti un uzticamību – pat tad, ja tiek piemēroti prasīgi sajaukšanas apstākļi.
Hielscher Ultrasonics aprīkojums ļauj sagatavot netoksiskus, nebīstamus, dažus pat pārtikas kvalitātes nanofluīdus. Tajā pašā laikā visi mūsu ultrasonikatori ir ļoti efektīvi, uzticami, droši darbināmi un ļoti izturīgi. Būvēts 24/7 darbībai, pat mūsu stenda un vidēja izmēra ultrasonikatori spēj radīt ievērojamus apjomus.
Lasiet vairāk par nanofluīdu ultraskaņas ražošanu vai sazinieties ar mums tieši tagad, lai saņemtu padziļinātu konsultāciju un bezmaksas priekšlikumu ultraskaņas izkliedētājam!

Zemāk redzamajā tabulā ir sniegta norāde par mūsu ultrasonikatoru aptuveno apstrādes jaudu: