Охлаждающие жидкости на основе термопроводящих наножидкости

Ультразвуково синтезированные наножидкости являются эффективными охлаждающими жидкостями и теплообменниками. Термопроводящие наноматериалы значительно увеличивают теплопередачу и теплоотдачу. Обработка ультразвуком хорошо зарекомендовала себя в синтезе и функционализации термопроводящих наночастиц, а также в производстве стабильных высокоэффективных наножидкости для охлаждения.

Нанофлюидное воздействие на термогидравлические характеристики

Теплопроводность материала является мерой его способности проводить тепло. Для охлаждающих жидкостей и теплоносителей (также называемых тепловой жидкостью или термомаслом) требуется высокая теплопроводность. Многочисленные наноматериалы обладают отличными термопроводящими свойствами. Чтобы использовать превосходную тепловую направленность наноматериалов, в качестве охлаждающих жидкостей используются так называемые наножидкости. Наножидкости представляют собой жидкость, в которой частицы нанометрового размера суспендируются в базовой жидкости, такой как вода, гликоль или масло, где они образуют коллоидный раствор. Наножидкости могут значительно увеличивать теплопроводность по сравнению с жидкостями без наночастиц или более крупных частиц. Материал, размер, вязкость, поверхностный заряд и стабильность жидкости дисперсных наночастиц значительно влияют на тепловые характеристики наножидкости. Наножидкости быстро приобретают все большее значение в приложениях теплопередачи, поскольку они демонстрируют превосходные характеристики теплопередачи по сравнению с обычными базовыми жидкостями.
Ультразвуковая дисперсия является высокоэффективным, надежным и промышленно установленным методом получения наножидкостей с высокопроизводительной теплопередающей способностью.

Ультразвуково синтезированные наножидкости являются эффективными охлаждающими жидкостями и теплообменниками. Термопроводящие наноматериалы значительно увеличивают теплопередачу и теплоотдачу. Обработка ультразвуком хорошо зарекомендовала себя в синтезе и функционализации термопроводящих наночастиц, а также в производстве стабильных высокоэффективных наножидкости для охлаждения.

Ультразвуковое диспергирование углеродных нанотрубок (УНТ) в полиэтиленгликоле (ПЭГ)

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


UP400St для диспергирования наночастиц в наножидкости.

UP400St, мощный ультразвуковой процессор мощностью 400 Вт для производства наножидкостей с превосходной теплопроводностью.

Ультразвуковая обработка позволяет раскрыть преимущества наноразмерных частиц, таких как

  • высокая поверхность: объемный коэффициент для значительно более высоких скоростей передачи энергии и массы
  • низкая масса для очень хорошей коллоидной стабильности
  • низкая инерция, которая минимизирует эрозию

Эти наноразмерные особенности придают наножидкостям их исключительную теплопроводность. Ультразвуковая дисперсия является наиболее эффективным методом получения функционализированных наночастиц и наножидкостей.

Наножидкости, произведенные ультразвуком, с превосходной термической благоприятностью

Многочисленные наноматериалы – такие как УНТ, кремнезем, графен, алюминий, серебро, нитрид бора и многие другие – уже доказано, что они повышают тепловую пригодность теплоносителей. Ниже вы можете найти примерные результаты исследований термопроводящих наножидкости, полученных под ультразвуком.

Производство наножидкости на основе алюминия с помощью ультразвука

Buonomo et al. (2015) продемонстрировали улучшенную теплопроводность наножидкости наножидкости Al2O3, которые были получены под ультразвуком.
Чтобы равномерно диспергировать наночастицы Al2O3 в воде, исследователи использовали ультразвуковой аппарат зондового типа Hielscher UP400S. Ультразвуковые деагломерированные и дисперсные частицы алюминия получают частицы размером около 120 нм для всех наножидкости – независимо от концентрации частиц. Теплопроводность наножидкости увеличивалась при более высоких температурах по сравнению с чистой водой. При концентрации частиц Al2O3 0,5% при комнатной температуре 25°C увеличение теплопроводности составляет всего около 0,57%, но при 65°C это значение увеличивается примерно до 8%. При объемной концентрации 4% повышение составляет от 7,6% до 14,4% при повышении температуры с 25°C до 65°C.
[ср. Буономо и др., 2015]

Ультразвуковая дисперсия является высокоэффективным методом получения водных наножидкостей нитрида бонона с превосходной теплопроводностью.

Распределение частиц по размерам наножидкости нитрида бора на водной основе с различной концентрацией нитрида бора после ультразвуковой обработки с помощью UP400S (a) 0,1% hBN, (b) 0,5% hBN, (c) 2% hBN
(Исследование и графики: © Ilhan et al., 2016)

Производство наножидкости на основе нитрида бора с использованием ультразвуковой обработки

Ilhan et al. (2016) исследовали теплопроводность наножидкостей на основе гексагонального нитрида бора (hBN). Для этого серию хорошо диспергированных, стабильных наножидкостей, содержащих наночастицы hBN со средним диаметром 70 нм, получают двухэтапным методом, включающим ультразвук и поверхностно-активные вещества, такие как додецилсульфат натрия (SDS) и поливинилпирролидон (PVP). Ультразвуково дисперсная наноможка hBN-воды показывает значительное увеличение теплопроводности даже для очень разбавленных концентраций частиц. Обработка ультразвуком с помощью ультразвукового аппарата зондового типа UP400S уменьшила средний размер частиц агрегатов до диапазона 40–60 нм. Исследователи пришли к выводу, что крупные и плотные агрегаты нитрида бора, которые наблюдались в необработанном сухом состоянии, разрушаются в процессе ультразвука и добавления поверхностно-активного вещества. Это делает ультразвуковую дисперсию эффективным методом получения наножидкостей на водной основе с различными концентрациями частиц.
[ср. Ильхан и др., 2016]

Изображение сканирующего просвечивающего электронного микроскопа (STEM) показывает ультразвуковой диспергированный нитрид бора в этиленгликоле. Для ультразвуковой дисперсии использовался UP400S. Полученная наножидкость обладает высокой теплопроводностью.

STEM-изображение, показывающее морфологию ультразвуково диспергированного нанофлюида hBN на основе этиленгликоля (EG) с объемной концентрацией частиц 0,5%.
(Исследование и графики: © Ilhan et al., 2016)

Ультразвуковая дисперсия нанокремнезема: Ультразвуковой гомогенизатор Hielscher UP400St быстро и эффективно диспергирует наночастицы кремнезема в однородную нанодисперсию.

Ультразвуковая дисперсия нанокремнезема с помощью ультразвукового аппарата UP400St

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


“Ультразвук является наиболее широко используемым процессом в литературе для повышения стабильности наножидкости.” [Ильхан и др., 2016] А также в промышленном производстве обработка ультразвуком в настоящее время является наиболее эффективным, надежным и экономичным методом получения долговременных стабильных наножидкости выдающихся характеристик.

Промышленные ультразвуковые аппараты для производства охлаждающей жидкости

Научно доказано, промышленно установлено – Ультразвуковые аппараты Hielscher для производства наножидкости
Высокоэффективные ультразвуковые аппараты являются надежными и высокоэффективными поточными системами смешивания для производства термопроводящих наножидких жидкостей.Ультразвуковые диспергаторы с высоким сдвигом являются надежными машинами для непрерывного производства высокоэффективных охлаждающих жидкостей и теплоносителей. Смешивание с ультразвуковым приводом известно своей эффективностью и надежностью – даже в сложных условиях смешивания.
Ультразвуковое оборудование Hielscher позволяет готовить нетоксичные, неопасные, некоторые даже пищевые наножидкости. В то же время все наши ультразвуковые аппараты являются высокоэффективными, надежными, безопасными в эксплуатации и очень прочными. Созданные для работы в режиме 24/7, даже наши настольные и среднеразмерные ультразвуковые аппараты способны производить замечательные объемы.
Узнайте больше об ультразвуковом производстве наножидкости или свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы получить углубленную консультацию и бесплатное предложение по ультразвуковому диспергу!

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов:

Объем партии Скорость потока Рекомендуемые устройства
От 1 до 500 мл От 10 до 200 мл / мин UP100H
От 10 до 2000 мл От 20 до 400 мл / мин Uf200 ः т, UP400St
0.1 до 20L 0.2 до 4L / мин UIP2000hdT
От 10 до 100 литров От 2 до 10 л / мин UIP4000hdT
от 15 до 150 л от 3 до 15 л/мин UIP6000hdT
не доступно От 10 до 100 л / мин UIP16000
не доступно больше кластер UIP16000

Свяжитесь с нами! / Спросите нас!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, приложениях и цене. Мы будем рады обсудить ваш процесс с Вами и предложить вам ультразвуковую систему, отвечая вашим требованиям!









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


В этом видео мы покажем вам ультразвуковую систему мощностью 2 киловатта для встроенной работы в продувочном шкафу. Hielscher поставляет ультразвуковое оборудование практически для всех отраслей промышленности, таких как химическая промышленность, фармацевтика, косметика, нефтехимические процессы, а также для процессов экстракции на основе растворителей. Этот продувочный шкаф из нержавеющей стали предназначен для работы во взрывоопасных зонах. Для этого герметичный шкаф может быть продуваем клиентом азотом или свежим воздухом для предотвращения попадания легковоспламеняющихся газов или паров в шкаф.

2 ультразвуковых аппарата мощностью 1000 Вт в продувочном шкафу для установки во взрывоопасных зонах

Ультразвуковые высокопоточные гомогенизаторы используются в лабораторной, настольной, пилотной и промышленной обработке.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов для смешивания приложений, дисперсии, эмульгации и экстракции в лабораторных, пилотных и промышленных масштабах.



Литература / Ссылки

Полезные сведения

Почему наножидкости хороши для охлаждения и теплопередачи?

Новый класс охлаждающих жидкостей представляет собой наножидкости, которые состоят из базовой жидкости (например, воды), которая действует как жидкость-носитель для наноразмерных частиц. Специально разработанные наночастицы (например, наноразмерные CuO, диоксид титана глинозема, углеродные нанотрубки, кремнезем или металлы, такие как медь, наностержни серебра), диспергированные в базовой жидкости, могут значительно повысить теплопередающую способность полученной наножидкости. Это делает наножидкости экстраординарными высокопроизводительными охлаждающими жидкостями.
Использование специально изготовленных наножидкости, содержащих термопроводящие наночастицы, позволяет значительно улучшить теплопередачу и рассеивание; Например, серебряные наностержни диаметром 55±12 нм и средней длиной 12,8 мкм при 0,5 об.% увеличивали теплопроводность воды на 68%, а 0,5 об.% серебряных наностержней увеличивали теплопроводность теплопроводности теплоносителя на основе этиленгликоля на 98%. Наночастицы глинозема на 0,1% могут увеличить критический тепловой поток воды на целых 70%; частицы образуют шероховатую пористую поверхность на охлаждаемом объекте, что способствует образованию новых пузырьков, а их гидрофильная природа затем помогает отталкивать их, препятствуя образованию парового слоя. Наножидкость с концентрацией более 5% действует как неньютоновские жидкости. (ср. (Ольденбург и др., 2007)

Добавление металлических наночастиц к охлаждающим жидкостям, используемым в системах терморегулирования, может резко увеличить теплопроводность базовой жидкости. Такие металлические наночастицеобразные композиционные материалы называются наножидкостками, и их использование в качестве охлаждающих жидкостей может снизить требования к весу и мощности систем терморегулирования космических аппаратов. Теплопроводность наножидкости зависит от концентрации, размера, формы, химического состава поверхности и состояния агрегации составляющих наночастиц. Исследовано влияние концентрации загрузки наночастиц и соотношения сторон наночастиц на теплопроводность и вязкость воды и охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля. Серебряные наностержни диаметром 55 ± 12 нм и средней длиной 12,8 ± 8,5 мкм при концентрации 0,5% по объему увеличивали теплопроводность воды на 68%. Теплопроводность теплопроводности теплоносителя на основе этиленгликоля была увеличена на 98% при концентрации нагрузки наностержней серебра 0,5% по объему. Более длинные наностержни оказывали большее влияние на теплопроводность, чем более короткие наностержни при той же плотности нагрузки. Однако более длинные наностержни также увеличивали вязкость базовой жидкости в большей степени, чем более короткие наностержни.
(Ольденбург и др., 2007)


Высокоэффективный ультразвук! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр от компактного лабораторного ультразвукового аппарата до полностью промышленных ультразвуковых систем.

Hielscher Ultrasonics производит высокую производительность ультразвуковых гомогенизаторов из лаборатория в промышленного размера.