Fluide de transfer termic – Eficiență superioară prin nanofluide sonicate

Depășiți limitele conductivității termice a fluidelor de transfer termic! Creați nanofluide stabile cu dispersie ultrasonică și creșteți conductivitatea termică cu fluide de transfer termic de dimensiuni nanometrice. Sonicatoarele de tip sondă Hielscher sunt dispersoare foarte eficiente și fiabile pentru producerea de nanofluide.

Beneficiile dispersiei ultrasonice în fluidele de transfer termic pe bază de nanofluide

Nanofluidele dispersate cu ultrasunete prezintă o dispersie excepțional de uniformă și o stabilitate pe termen lung, îmbunătățind funcționalitatea fluidelor de transfer de căldură prin conductivitate termică îmbunătățită.

• Conductivitate termică îmbunătățită
  Dispersia uniformă crește suprafața efectivă a nanoparticulelor care interacționează cu fluidul, stimulând transferul de căldură prin conducție.
• Stabilitate îmbunătățită pe termen lung
  Nanofluidele sonicate prezintă sedimentare și aglomerare semnificativ reduse, asigurând performanțe termice previzibile și constante.
• Scalabilitate și repetabilitate
  Sonicatoarele de tip sondă cu puteri cuprinse între 100 W și 16 kW pot fi dimensionate atât pentru formularea la scară de laborator, cât și pentru producția industrială, permițând un control precis al aportului de energie și al timpului de procesare.
• Compatibilitate cu diverse sisteme de fluide
  Ultrasonication este aplicabil într-un spectru larg de fluide de bază – de la apă și glicoli la uleiuri cu punct de fierbere ridicat și fluide sintetice de transfer termic utilizate în medii extreme.

Fluide de transfer termic – Mai bune ca nanofluide

Fluidele de transfer termic (HTF) sunt componente esențiale în sistemele termice dintr-o gamă largă de industrii – de la generarea de energie solară și fabricarea de produse chimice până la răcirea automobilelor și a componentelor electronice. Rolul lor principal este de a absorbi, transporta și disipa energia termică în mod eficient, menținând stabilitatea operațională și prevenind supraîncălzirea în medii cu temperaturi ridicate și scăzute.
În mod tradițional, fluidele de transfer termic includ apa, etilenglicolul, uleiurile minerale și fluidele sintetice. Cu toate acestea, pe măsură ce cerințele tehnologice pentru controlul termic cresc – în special în sistemele miniaturizate și cu densitate mare de putere – limitele conductivității termice a fluidelor convenționale devin un blocaj.
Aici intră în joc nanofluidele.
Nanofluidele sunt suspensii coloidale proiectate de nanoparticule (de obicei mai mici de 100 nm) în fluide de bază. Aceste nanoparticule – oxizi metalici (de exemplu, Al₂O₃, ZnO), metale (de exemplu, Cu, Ag), structuri pe bază de carbon (de exemplu, grafen, nanotuburi de carbon) – îmbunătățesc dramatic conductivitatea termică, coeficientul de transfer termic convectiv și căldura specifică a fluidului.
Pentru a fi fiabile și practic de utilizat, nanofluidele trebuie să îndeplinească un aspect crucial: stabilitatea pe termen lung. Fără o dispersie stabilă și uniformă, nanoparticulele tind să se aglomereze, să se sedimenteze sau să reacționeze cu fluidul de bază – compromițând nu numai performanța termică, ci și siguranța și longevitatea sistemului.
 

Omogenizatoarele cu ultrasunete sunt capabile să producă nanofluide stabile care îndeplinesc cerințele pentru fabricarea fluidelor de transfer termic de înaltă performanță.

Dispersoare cu ultrasunete pentru producerea fluidelor de transfer termic

Prelucrarea cu ultrasunete – utilizarea specifică a sonicatoarelor de tip sondă – este o metodă dovedită și scalabilă pentru producerea de nanofluide de înaltă performanță cu stabilitate și reproductibilitate superioare.

Dar ce face ca sonicarea să fie atât de eficientă?
Explicând mecanismul său de lucru extrem de eficient, dispersia cu ultrasunete se bazează pe cavitarea acustică: formarea, creșterea și prăbușirea implozivă a microbulilor într-un mediu lichid atunci când sunt expuse la ultrasunete de înaltă intensitate și joasă frecvență (de obicei la aproximativ 20 kHz). Acest fenomen fizic generează forțe de forfecare locale intense, microjeturi și unde de șoc, care sunt suficient de puternice pentru:

• Separarea aglomeratelor și agregatelor de nanoparticule
• Realizarea dispersiei uniforme a nanoparticulelor în fluide vâscoase sau cu tensiune superficială ridicată
• Facilitarea umectării suprafețelor particulelor de către fluidul de bază
• Reducerea dimensiunii particulelor (în unele cazuri, până la scara particulelor primare)
• În plus, sonicarea este o abordare nechimică, cu adaosuri reduse, care reduce la minimum nevoia de agenți tensioactivi sau de dispersie – păstrând astfel proprietățile fizico-chimice atât ale fluidului, cât și ale nanoparticulelor.

 
Puteți găsi aici protocoale pentru diferite formulări de nanofluide!
 

Dispersia cu ultrasunete a nanoparticulelor – reducerea eficientă a dimensiunii particulelor și dispersia uniformă

Sonicatoare Hielscher pentru producția de nanofluide pentru transfer termic

Utilizarea dispersiei ultrasonice în producția de fluide de transfer termic pe bază de nanofluide este mai mult decât o alegere de procesare – este o necesitate pentru obținerea unor soluții fiabile și de înaltă performanță de gestionare termică în medii solicitante. Pe măsură ce cercetarea continuă să descopere noi chimicale ale nanoparticulelor și noi combinații de fluide de bază, sonicarea se remarcă ca o tehnică de bază care permite punerea lor în practică.
Omogenizatoarele cu ultrasunete Hielscher sunt disponibile ca dispersoare de banc și dispersoare complet industriale, facilitând creșterea lineară de la testarea formulării la producția comercială.

Pentru implementare tehnică, recomandări privind echipamentele sau parametri de proces detaliați adaptați la sistemele dvs. specifice de nanofluide, vă rugăm să contactați specialiștii noștri în sonicare.
 

Proiectare, fabricație și consultanță – Calitate Made in Germany

Hielscher ultrasonicators sunt bine-cunoscute pentru cele mai înalte standarde de calitate și design. Robustețea și funcționarea ușoară permit integrarea fără probleme a ultrasonicators noastre în instalații industriale. Condiții dure și medii solicitante sunt ușor de manipulat de ultrasonicators Hielscher.

Hielscher Ultrasonics este o companie certificată ISO și pune un accent deosebit pe ultrasonicators de înaltă performanță cu tehnologie de ultimă oră și ușurință în utilizare. Desigur, ultrasonicators Hielscher sunt conforme CE și îndeplinesc cerințele UL, CSA și RoHs.

Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre: