Теплоносії – Переважна ефективність за допомогою ультразвуково диспергованих нанорідин

Подолання обмежень теплопровідності теплоносіїв! Створення стабільних нанорідин за допомогою ультразвукової дисперсії та підвищення теплопровідності за допомогою нанорозмірних теплоносіїв. Зондові ультразвукові диспергатори Hielscher є високоефективними та надійними пристроями для виробництва нанорідин.

Переваги ультразвукової дисперсії в теплоносіях на основі нанорідин

Ультразвуково дисперговані нанорідини демонструють винятково однорідну дисперсію та довготривалу стабільність, підвищуючи функціональність теплоносіїв за рахунок покращеної теплопровідності.

• Підвищена теплопровідність
  Однорідна дисперсія збільшує ефективну площу поверхні наночастинок, що взаємодіють із рідиною, посилюючи кондуктивний теплообмін.
• Покращена довготривала стабільність
  Ультразвуково оброблені нанорідини демонструють значно зменшене осідання та агломерацію, забезпечуючи передбачувану та послідовну теплову ефективність.
• Масштабованість та відтворюваність
  Зондові ультразвукові диспергатори з потужністю від 100 W до 16 kW можна масштабувати як для лабораторного формулювання, так і для промислового виробництва, дозволяючи точний контроль над енерговитратами та часом обробки.
• Сумісність із різноманітними рідкими системами
  Ультразвукова обробка застосовна до широкого спектру базових рідин – від води та гліколів до висококиплячих олій та синтетичних теплоносіїв, що використовуються в екстремальних середовищах.

Теплоносії – краще у вигляді нанорідин

Теплоносії (HTF) є критично важливими компонентами в теплових системах у широкому діапазоні галузей – від виробництва сонячної енергії та хімічного виробництва до охолодження автомобілів та електроніки. Їхня основна роль полягає в ефективному поглинанні, транспортуванні та розсіюванні теплової енергії, підтриманні операційної стабільності та запобіганні перегріву як у високотемпературних, так і в низькотемпературних середовищах.
Традиційно теплоносії включають воду, етиленгліколь, мінеральні олії та синтетичні рідини. Однак, оскільки технологічні вимоги до терморегулювання зростають – особливо в мініатюризованих системах з високою питомою потужністю – обмеження теплопровідності звичайних рідин стають вузьким місцем.
Саме тут на сцену виходять нанорідини.
Нанорідини – це інженерно розроблені колоїдні суспензії наночастинок (зазвичай менше 100 nm) у базових рідинах. Ці наночастинки – оксиди металів (наприклад, Al₂O₃, ZnO), метали (наприклад, Cu, Ag), вуглецеві структури (наприклад, графен, вуглецеві нанотрубки) – драматично підвищують теплопровідність, коефіцієнт конвективного теплообміну та питому теплоємність рідини.
Щоб бути надійними та практичними у використанні, нанорідини повинні відповідати одному crucial аспекту: довготривалій стабільності. Без стабільної та однорідної дисперсії наночастинки мають тенденцію до агломерації, осідання або реакції з базовою рідиною – що компромісує не лише теплову ефективність, але й безпеку та довговічність системи.

Ультразвукові гомогенізатори здатні виробляти стабільні нанорідини, що відповідають вимогам для виробництва високоефективних теплоносіїв.

Ультразвукові диспергатори для виробництва теплоносіїв

Ультразвукова обробка – зокрема з використанням зондових ультразвукових диспергаторів – є перевіреним, масштабованим методом виробництва високоефективних нанорідин з переважаючою стабільністю та відтворюваністю.

Але що робить ультразвукову обробку такою ефективною?
Пояснюючи свій високоефективний робочий механізм, ультразвукова дисперсія базується на акустичній кавітації: утворенні, зростанні та імплозійному колапсі мікробульбашок у рідкому середовищі при експозиції до високоефективного низькочастотного ультразвуку (зазвичай приблизно 20 kHz). Це фізичне явище генерує інтенсивні локальні зсувні сили, мікроджетти та ударні хвилі, які є достатньо потужними, щоб:

• Розривати агломерати та агрегати наночастинок
• Досягати однорідної дисперсії наночастинок у в’язких рідинах або рідинах з високим поверхневим натягом
• Сприяти змочуванню поверхонь частинок базовою рідиною
• Зменшувати розмір частинок (у деяких випадках до розміру первинних частинок)
• Крім того, ультразвукова обробка є нехімічним підходом з низьким вмістом добавок, який мінімізує потребу в поверхнево-активних речовинах або диспергаторах – таким чином зберігаючи фізико-хімічні властивості як рідини, так і наночастинок.

 
Ви можете знайти протоколи для різних формуляцій нанорідин тут!
Читайте, як ультразвукова обробка використовується для покращення матеріалів з фазовим переходом!
 

Ультразвукова дисперсія наночастинок – ефективне зменшення розміру частинок та однорідна дисперсія

Ультразвукові диспергатори Hielscher для виробництва нанорідин-теплоносіїв

Використання ультразвукової дисперсії у виробництві теплоносіїв на основі нанорідин є більше, ніж вибором процесу – це необхідність для досягнення надійних, високоефективних рішень для термічного керування у вимогливих середовищах. Оскільки дослідження продовжують відкривати нові хімії наночастинок та комбінації базових рідин, ультразвукова обробка виділяється як наріжний камінь техніки, що забезпечує їхню практичну реалізацію.
Ультразвукові гомогенізатори Hielscher доступні як настільні та повністю промислові диспергатори, що сприяють лінійному масштабуванню від тестування формуляцій до комерційного виробництва.

Для технічної реалізації, рекомендацій щодо обладнання або детальних параметрів процесу, адаптованих до ваших конкретних систем нанорідин, будь ласка, зв’яжіться з нашими спеціалістами з ультразвукової обробки.
 

Дизайн, виробництво та консалтинг – якість, зроблена в Німеччині

Ультразвукові диспергатори Hielscher відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність та легкість експлуатації дозволяють плавну інтеграцію наших ультразвукових диспергаторів у промислові об’єкти. Жорсткі умови та вимогливі середовища легко обробляються ультразвуковими диспергаторами Hielscher.

Hielscher Ultrasonics – це компанія, сертифікована за ISO, яка приділяє особливу увагу високоефективним ультразвуковим диспергаторам, що мають передові технології та зручність використання. Звичайно, ультразвукові диспергатори Hielscher відповідають вимогам CE та вимогам UL, CSA та RoHs.

Нижче наведена таблиця дає вам уявлення про приблизну пропускну здатність наших ультразвукових диспергаторів: