Nanofluids Nasıl Yapılır

Nanofluid, nanopartiküller içeren bir baz sıvıdan oluşan tasarlanmış bir sıvıdır. Nanofluidlerin sentezi için, yüksek derecede düzgün dağılım sağlamak için etkili ve güvenilir bir homojenizasyon ve deagglomerasyon tekniği gereklidir. Ultrasonik dağıtıcılar mükemmel özelliklere sahip nanofluidler üretmek için üstün teknolojidir. Ultrasonik dağılım verimlilik, hız, basitlik, güvenilirlik ve kullanıcı dostu ile üstündür.

Nanofluidler nedir?

Nanofluid, yaygın olarak nanopartiküller olarak adlandırılan nano boyutlu parçacıklar (≺100nm) içeren bir sıvıdır. Nanofluidlerde kullanılan nanopartiküller tipik olarak metaller, oksitler, karbürler veya karbon nanotüplerden yapılır. Bu nanopartiküller, tasarlanmış bir kolloidal süspansiyon, yani nanofluid elde etmek için bir baz sıvısına (örneğin, su yağı vb.) dağılır. Nanofluidler, baz sıvının malzeme özelliklerine kıyasla termal iletkenlik, termal difüzyusite, viskozite ve konvektif ısı transfer katsayıları gibi gelişmiş termo-fiziksel özellikler sergiler.
Nanofluidlerin yaygın bir uygulaması, soğutucu veya soğutucu olarak kullanılmasıdır. Geleneksel soğutuculara (su, yağ, etilen glikol, polialfaolefin vb.) nano parçacıkların eklenmesiyle, geleneksel soğutucuların termal özellikleri iyileştirilir.

Ultrasonik Homojenizatör ile Nanofluidler Yapma

Nanofluidlerin mikro yapısı, en uygun homojenizasyon teknolojisi ve işleme parametrelerinin uygulanmasından etkilenebilir ve manipüle edilebilir. Ultrasonik dispersiyon nanofluid hazırlama için son derece verimli ve güvenilir bir teknik olarak kanıtlanmıştır. Ultrasonik dağıtıcılar, yüksek homojenlik ve dar parçacık boyutu dağılımı ile nanopartikülleri sentezlemek, frezelemek, dağıtmak ve homojenize etmek için araştırma ve endüstride kullanılır. Nanofluidlerin sentezi için proses parametreleri ultrasonik enerji girişi, ultrasonik genlik, sıcaklık, basınç ve asitlik içerir. Ayrıca, reasyenlerin ve katkı maddelerinin türleri ve konsantrasyonları ile katkı maddelerinin çözeltiye eklenme sırası önemli faktörlerdir.
Nanofluidlerin özelliklerinin nanomalzemelerin yapısına ve şekline güçlü bir şekilde bağlı olduğu iyi bilinmektedir. Bu nedenle, nanofluidlerin kontrol edilebilir mikroyapılarını elde etmek, nanofluidlerin işlevselliğine ve kalitesine katkıda bulunan ana faktördür. Genlik, basınç, sıcaklık ve enerji girişi (Ws / mL) gibi optimize edilmiş ultrasonication parametreleri kullanarak istikrarlı, tekdüze yüksek kaliteli nanofluid üretmek için anahtardır. Ultrasonication başarıyla deagglomerate ve tek dağınık nanopartiküller içine parçacıkları dağıtmak için uygulanabilir. Daha küçük parçacık boyutu ile Brownian hareketi (Brownian hızı) ve parçacık-parçacık etkileşimleri artar ve daha kararlı nanofluidlerle sonuçlanır. Hielscher ultrasonicators tüm önemli işleme parametreleri üzerinde hassas kontrol sağlar, yüksek genliklerde sürekli çalışabilir (24/7/365) ve tüm sonication çalışır kolay değerlendirme için otomatik veri protokolü ile birlikte gelir.

Ultrasonik olarak dağılmış nano boyutlu silika

Sonication Nanofluidlerin Geliştirilmiş Stabilitesi

Nanofluidler için, nanopartiküllerin birleşmesi sadece mikrokanallerin yerleşimi ve tıkanmasıyla değil, aynı zamanda nanofluidlerin termal iletkenliğinin azalmasıyla da sonuçlanır. Ultrasonik deagglomeration ve dispersiyon malzeme bilimi ve sanayi yaygın olarak uygulanmaktadır. Sonication, tek tip nanopartikül dağılımı ve mükemmel stabilite ile kararlı nano dispersiyonlar hazırlamak için kanıtlanmış bir tekniktir. Bu nedenle, Hielscher ultrasonik dağıtıcılar nanofluidlerin üretimi söz konusu olduğunda tercih edilen teknolojidir.

Ultrasonik Olarak Üretilen Nanofluidler Araştırmada

Araştırmalar ultrasonication ve ultrasonik parametrelerin nanofluidlerin özellikleri üzerindeki etkilerini araştırmıştır. Ultrasonik nanofluid hazırlama ile ilgili bilimsel bulgular hakkında daha fazla bilgi edinin.

Al2O3 Nanofluid Hazırlama Üzerinde Ultrasonik Etkiler

Noroozi ve arkadaşları (2014), "daha yüksek parçacık konsantrasyonunda, sonication'dan kaynaklanan nanofluidlerin termal difüzyusitesinde daha fazla gelişme olduğunu buldu. Ayrıca, ölçümden önce nanofluidlerin daha yüksek güç probu sonicator ile sonicating ile termal difüzyumun daha fazla stabilitesi ve arttırıcı elde edildi." Termal difüzör artışı daha küçük boyutlu NP'ler için daha büyüktü. Bunun nedeni, daha küçük parçacıkların daha yüksek etkili yüzey alanı ile hacim oranlarına sahip olmasıdır. Böylece, daha küçük parçacıklar ultrasonik bir prob ile kararlı bir nanofluid ve sonication oluşturulmasına yardımcı oldu termal difüzyusivity üzerinde önemli bir etkiye neden oldu. (Noroozi ve ark. 2014)

Al2O3-su nano sıvılarının Ultrasonik Üretimi için Adım Adım Talimat

İlk olarak, Al2O3 nanopartiküllerinin kütlesini dijital bir elektronik terazi ile tartın. Daha sonra Al2O3 nanopartiküllerini tartılan damıtılmış suya yavaş yavaş koyun ve Al2O3-su karışımını ajite edin. Damıtılmış suda nanopartiküllerin düzgün dağılımını üretmek için karışımı ultrasonik prob tipi bir cihaz UP400S (400W, 24kHz, bkz. solda) ile 1 saat boyunca sürekli olarak sonicate edin. Nanofluidler farklı fraksiyonlarda (%0,1, %0,5 ve %1) hazırlanabilir. Yüzey aktif madde veya pH değişikliğine gerek yoktur. (İsfahani vd., 2013)

Ultrasonik Olarak Ayarlanmış Sulu ZnO Nanofluids

Elcioğlu ve arkadaşları (2021) bilimsel çalışmalarında "Ultrasonication, nanopartiküllerin baz sıvı ve stabilitede uygun şekilde dağıtılmasının yanı sıra gerçek dünyadaki uygulamalar için optimum özellikler için gerekli bir süreçtir" durumunu belirtmektedir. Ultrasonicator UP200Ht ZnO / su nanofluidleri üretmek için kullandılar. Sonication sulu ZnO nanofluid yüzey gerilimi üzerinde net etkileri vardı. Araştırmacılar bulguları, yüzey gerilimi, nano-film oluşumu ve herhangi bir nanofluid'in diğer ilgili özelliklerinin uygun ultrasonication koşulları altında ayarlanabileceği ve ayarlanabileceği sonucuna varmaktadır.

Nanofluid Üretimi için Ultrasonik Homojenizatörler

Hielscher Ultrasonics tasarımlar, üretir ve homojenizasyon ve deagglomeration uygulamaları her türlü için yüksek performanslı ultrasonik dağıtıcılar dağıtır. Nanofluidlerin üretimi söz konusu olduğunda, hassas sonication kontrolü ve nanopartikül süspansiyonunun güvenilir bir ultrasonik tedavisi çok önemlidir.
Hielscher Ultrasonics işlemciler enerji girişi, ultrasonik yoğunluk, genlik, basınç, sıcaklık ve tutma süresi gibi tüm önemli işleme parametreleri üzerinde tam kontrol sağlar. Böylece, parametreleri optimize edilmiş koşullara ayarlayabilirsiniz, bu da daha sonra yüksek kaliteli nanofluidlere yol açar.

• Herhangi bir hacim / kapasite için: Hielscher ultrasonicators ve aksesuar geniş bir portföy sunuyor. Bu, uygulamanız ve üretim kapasiteniz için ideal ultrasonik sistemin yapılandırılmasına izin verir. Mililitreli küçük şişelerden saatte binlerce galonluk yüksek hacimli akışlara kadar Hielscher, işleminiz için uygun ultrasonik çözümü sunar.
• Sağlamlık: Ultrasonik sistemlerimiz sağlam ve güvenilirdir. Tüm Hielscher ultrasonicators 24/7/365 çalışma için inşa edilmiş ve çok az bakım gerektirir.
• Kullanıcı dostu: Ultrasonik cihazlarımızın ayrıntılı yazılımı, basit ve güvenilir bir sonication için sonication ayarlarının ön seçimine ve kaydediline izin verir. Sezgisel menüye dijital renkli dokunmatik ekran üzerinden kolayca erişilebilir. Uzak tarayıcı kontrolü, herhangi bir internet tarayıcısı üzerinden çalışmanıza ve izlemenize olanak tanır. Otomatik veri kaydı, yerleşik bir SD karta çalıştırılan herhangi bir sonication'ın işlem parametrelerini kaydeder.

Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir: