金纳米流体的制备及其性能研究

本文以不同浓度的金纳米流体为研究对象,从性能表征、导热性、黏度和润湿性四个方面探索其热物性能。结果显示,金纳米流体的导热系数均高于基液水的导热系数,且随着其浓度的增加不断增大;金纳米流体的黏度随温度的升高降低较为显著,随浓度的增大呈现增加趋势;与基液水相比,金纳米流体的表面张力均为不同程度的降低,浓度为0. 05～0. 2 g/L的金纳米流体,在25℃时其表面张力比基液水最大降低9. 3%,最少降低6. 5%;金纳米流体在玻璃片、铜片上均表现为润湿特性,其中在玻璃片上的润湿性比在铜片上好。     

一步法制备铜导热油纳米流体的导热系数与黏度

为研究Cu纳米颗粒对VP-1导热油导热系数和黏度的影响,基于两相法一步制备十二烷基硫醇表面修饰的Cu/VP-1导热油纳米流体,研究30—130℃下不同质量分数纳米流体的导热系数和黏度变化规律。实验结果表明：添加分散剂可以改善纳米流体稳定性。在30—130℃纳米流体导热系数随温度、质量分数的增加而增大;黏度随温度升高呈指数降低,质量分数越高,黏度下降越缓慢。通过计算纳米流体在不同体积分数下的黏度和导热系数理论模型,对实验结果进行验证。Prasher模型能够准确预测纳米流体的导热系数,而现有的黏度模型不适用于Cu/VP-1导热油纳米流体,在修正现有的黏度模型基础上,提出新的黏度计算公式。     

导热油基TiO2纳米流体热物性研究

采用“两步法”将粒径为15 nm、30 nm和60 nm的TiO2纳米粉添加到导热油中,制备出体积分数为0.1％ ～0.5％的导热油基TiO2纳米流体.实验研究了其在20～60℃的导热性能、粘性和润湿性能,结果表明,该导热油基TiO2纳米流体的导热性能随着温度的升高增加率为20％ ～ 38％,随着体积分数的增大提高了7％ ～ 49％,随着TiO2纳米粉粒径的增加降低了9％ ～25％.与基液相比,该导热油基TiO2纳米流体的粘性随着温度和体积分数的增加也增大了3％～37％,但随着温度的升高纳米流体的粘性却呈线性降低趋势,随着TiO2纳米粉粒径的增加降低了7％ ～22％.室温下,导热油基TiO2纳米流体的接触角比基液减小了28％～50％,表面张力却增加了0.3％～0.5％.     

表面活性剂对水基纳米流体特性影响的研究进展

表面活性剂作为一种分散剂,广泛应用于新型换热工质——纳米流体中.研究纳米流体的各种特性对于其在实际的能量传递系统中的应用有重要意义.重点总结和比较了水基纳米流体中表面活性剂对体系的稳定性、热导率和黏度影响的实验研究,阐述了纳米流体中表面活性剂的作用机理,对目前的研究中存在的问题进行了分析.最后,提出了有助于完善表面活性剂对水基纳米流体特性影响的4点建议:混合表面活性剂的组合及其配比对纳米流体的稳定性、热导率和黏度的影响;使用分子动力模拟等方法来研究表面活性剂对纳米流体特性的影响;表面活性剂影响下的纳米流体的稳定性和热导率及黏度之间的关系;纳米流体中众多不确定因素的量化分析.     

水基纳米流体传递性质的分子动力学模拟研究

采用平衡分子动力学方法,探讨了系统温度、纳米颗粒的体积分数及能量因子对水基纳米流体的热导率和黏度的影响。模拟结果表明,随着系统温度的升高,水基纳米流体的热导率增大,而黏度减小;水基纳米流体的热导率及黏度均随着纳米颗粒体积分数的增加而增大,当纳米颗粒的体积分数2%时,水基纳米流体的热导率增幅较小;随着纳米颗粒能量因子的增加,水基纳米流体的热导率增大,而黏度基本不变。     

碳纳米管-导热油纳米流体导热与流变特性研究

纳米流体作为新型换热工质,是强化传热的有效途径。今用两步法制备碳纳米管-导热油纳米流体,实验研究流变及导热性能,分析碳纳米管长短、体积分数、温度、转速、SN比(活性剂与纳米颗粒质量比)等因素的影响。结果表明,导热率和黏度随体积分数提高而增大,但随温度升高而下降;碳纳米管长度短,黏度小;长度长,导热率高;体积分数为7%时,导热率提高50%。本研究制备流体都为假塑性流体,低转速下,黏度随SN比先减小后增大;导热率H-C模型中,形状因子n取7时与实验数据基本吻合,并据此提出适合本研究的导热率修正公式。     

磷酸铈纳米流体的制备及性能研究

纳米流体是一种新型高效换热工质,采用一步湿化学法制备了三种浓度的Ce PO4纳米流体,并对其粒径、Zeta电位和导热系数进行分析。研究表明,制备的0.1mol/L、0.2 mol/L和0.3 mol/L纳米流体平均粒径分别为49.8nm、67.3nm、94.1nm,并具有良好的稳定性,且导热系数随着温度的升高而增加。     

氧化硅纳米流体的导热性能研究

采用瞬态热线法测量SiO2-水和SiO2-乙二醇两种纳米流体在不同体积分数和温度下的导热系数,分析研究纳米SiO2体积含量、温度及悬浮稳定性对纳米流体导热系数的影响。研究结果表明,纳米流体的导热系数显著高于基体液体的导热系数,且随着粒子体积分数的增大和温度的升高均有所提高;对于悬浮稳定性越好的纳米流体,它的导热系数增加量越大。     

纳米粒子掺杂太阳盐复合材料热物性研究

在聚光式太阳能系统中,熔盐被视为良好的储热材料,具有成本低、使用安全、低饱和蒸汽压等特点。合理改善其热物性可实现太阳能高效利用,掺杂纳米颗粒可提高熔盐的储热及传热性能。在之前工作中,采用高温静态熔融法将纳米氧化铝（Nano alumina,NA2）掺杂于太阳盐（SS,质量分数为60%的硝酸钠与质量分数为40%的硝酸钾的混合物）中,获得了具有较高比热容的纳米流体（NA2-SS,N2S）。在此基础上,采用相同方法将纳米石墨粉（GP）和NA2同时掺杂于SS中（NA2-GP-SS,N2GS）,利用差式扫描量热法和瞬态平面热源法对体系比热和导热进行测试。结果表明,优化样品为N2GS-4,比热容与原样SS相比提升21.79%,导热提升20.69%,在高温状态下具有较好的热稳定性。N2GS-4作为一种硝酸盐基纳米复合蓄热材料在热能存储系统中具有广阔的应用前景。     

Cu/Al纳米流体的制备及导热性能

以柠檬酸钠和β-糊精为稳定剂、以抗坏血酸为还原剂,采用化学还原法制备Cu/Al复合纳米粒子,以水-乙二醇为基液,制备不同质量分数的Cu/Al复合纳米流体。利用XRD、SEM、TEM对Cu/Al复合纳米粒子的相结构和微观形貌进行表征,采用紫外-可见分光光度计和热物性分析仪测试Cu/Al复合粒子纳米流体的稳定性和导热性;研究了不同铜盐前驱体、不同浓度的铜盐对Cu/Al复合纳米相结构和形貌的影响;研究了分散剂种类及纳米粒子添加量对纳米流体稳定性和导热性影响。结果表明,以醋酸铜为前驱体,采用还原法制备的Cu/Al纳米复合粒子具有核壳结构,大小均匀,粒径约为50 nm;以柠檬酸钠为稳定剂,质量百分数为0.1%,0.3%,0.5%复合Cu/Al纳米流体均具有良好的分散稳定性;纳米流体的导热系数随着添加物用量增加而提高,当Cu/Al纳米复合粉体的质量分数为0.5%时,室温下纳米流体的导热系数相对于基液可提高39.6%。     

纳米氧化锌的制备及应用

纳米氧化锌是一种性能优异的新型功能材料,应用前景广阔。本文综述了纳米氧化锌的制备及近年来新的应用领域和研究前沿。     

用氧化锌矿制备纳米级氧化锌

报道了从氧化锌矿制备的米级氧化锌的优惠工艺条件,并对所制得的氧化锌产物进行了Ｘ射线衍射分析,证明所得产品为高纯钠米级氧化锌粉。     

沉淀法制备纳米氧化锌的研究

通过实验和理论分析 ,对均匀沉淀法和直接沉淀法制备纳米氧化锌进行了比较 ,以硝酸锌为原料 ,尿素为均匀沉淀剂制得的氧化锌粒径小、分布窄、分散性好 ,远优于直接沉淀法制备的纳米氧化锌。     

纳米氧化锌的制备及应用研究

综述了纳米氧化锌的制备及应用。按照固相、气相和液相分类法叙述了纳米氧化锌生产及研究进展。对上述各种氧化锌生产方法的优点和缺点进行了评述。并对纳米氧化锌的几种应用、生产提出了展望。     

纳米氧化锌粒子的制备研究

氧化锌粒子的超细化,使其在磁、光、电和敏感材料等方面呈现出常规材料所不具备的特殊性能,具有广阔的应用前景.以尿素为沉淀剂,硝酸锌为原料,利用均匀沉淀法制备纳米氧化锌微粒.探索了影响纳米氧化锌制备的因素.通过透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射分析(XRD),所制的纳米氧化锌微粒具有六方晶系纤锌矿结构,最小粒径可达25 nm,分散性较好,型貌为球型或类球型.     

微波煅烧制备纳米氧化锌

报道了用直接沉淀法制备碱式碳酸锌，然后用微波焙烧制备纳米氧化锌的方法。在沉淀反应后的混合液中适当地加入氨水进行处理，最后还可制得肤色纳米氧化锌。此方法制备的纳米氧化锌粒径在10—20nm，分布均匀，分散性好。     

基于尿素/氯化胆碱低共熔溶剂体系纳米流体制备及其热物性研究

随着电子工业的快速发展,传统换热工质由于其较低的热导率已无法满足越来越高的换热需求。另一方面,传统的换热工质受限其相对较窄的液程范围而无法使用于复杂的温况或特殊的工作条件。低共熔溶剂（DESs）具有与离子液体相似的低饱和蒸气压、高沸点及强稳定性等优势,在传热领域具有巨大的潜力。制备了以尿素/氯化胆碱低共熔溶剂体系为基液,石墨烯、Al₂O₃、TiO₂三种纳米粒子填充的纳米流体,研究了黏度、热导率等热物性与纳米粒子和基液组成之间的关系,并系统地研究了纳米粒子结构对其稳定性的影响。实验结果表明,纳米粒子的填充会在一定程度上增加基液的黏度,其中石墨烯填充的纳米流体的黏度增加最大。此外,石墨烯能显著提高DESs的导热性能,其中6%（质量）石墨烯纳米流体热导率相比基液可增加29.0%。     

均匀沉淀法制备纳米氧化锌和片状氧化锌粉体

以氯化锌、尿素为原料 ,采用均匀沉淀法在一定条件下制备得到纳米级氧化锌粉体。并以TEM、SEM、XRD等测试手段对产物的粉体结构、形貌进行了研究。结果表明 ,在 2 0 0℃下热处理得到的氧化锌粉体结晶性能良好 ;在较大的反应物浓度及反应物浓度比下可以得到较小的晶体粒径 ,平均为 2 0nm ,且分散性好 ;在较小的浓度及较小的浓度比下得到的晶体粒径较大 ,并呈片状生长。阐述了浓度对于粒径大小的影响并得出片状氧化锌微晶生长的最佳条件。     

纳米氧化锌的制备

以 Zn( NO3 ) 2 和 Na OH为原料 ,用液相反应法及室温固相反应法首先合成出Zn( OH) 2 ,再将 Zn( OH) 2 热分解得到纳米 Zn O。以 TEM、XRD对产物的组成、大小、形貌进行表征 ,表明两种方法都能生产出纳米级纯 Zn O,但室温固相反应法较好。