铜片在纳米碳化硼水基流体中的腐蚀行为

纳米流体已经被广泛地研究用于提高系统的传热性能和效率,然而对纳米流体的防腐蚀性能关注较少,因此本实验研究了铜片在纳米碳化硼(B4C)流体中的耐腐蚀性能。通过模拟加速防蚀实验,在不同分散情况下的纳米碳化硼流体中对铜片的腐蚀程度进行对比。实验结果表明:采用非离子分散剂,分散介质为膜处理水,流体呈中性或碱性且温度较低时,水基纳米碳化硼流体具有良好的抗腐蚀性能。     

基于CFD的薄壁孔内水基纳米流体传动性能分析

采用粒径为60 nm的纳米碳化硼通过加入分散剂使其在RO反渗透膜处理水中分散形成水基纳米流体,实验中考察了分散剂的加入对沉降稳定性的影响,制备出纳米颗粒质量分数为0.6%、0.8%、1.0%的3种水基纳米碳化硼流体。通过建立薄壁孔的模型,运用CFD软件的FLUENT模块对薄壁孔内的水基纳米液压液的流场进行模拟,通过CFD后处理得到速度流线图、速度矢量图、以及压力变化曲线图。模拟结果得出:当纳米颗粒质量分数为0.8%时,制备出的水基纳米碳化硼流体作为液压传动介质具有良好的传动性能。     

水基纳米流体对钢环摩擦副减摩抗磨性能的研究

采用聚乙二醇和羧甲基纤维素钠作为分散剂,将分散剂和纳米碳化硼颗粒以一定的质量分数加入水基础液中,通过两步法制备出稳定分散的水基纳米碳化硼流体。采用单一变量法,研究了水基纳米碳化硼流体对钢环摩擦性能的影响,提出了水基纳米碳化硼流体作为传动介质的抗磨减摩机理。实验结果表明,羧甲基纤维素钠作为分散剂且质量分数为0.3%、纳米颗粒粒径为80nm且质量分数为0.8%、分散介质为去离子水时水基纳米碳化硼流体具有良好的抗磨减摩性能。当摩擦负载超过200N~250N范围之后,水基纳米碳化硼流体的抗磨减摩性能大大降低。     

Nano-B4C水基流体流变特性研究

对纳米流体粘度和流变特性的研究有助于揭示纳米流体强化传热和传质过程中的机理.选用纳米碳化硼作为纳米材料,研究了不同分散情况下纳米碳化硼流体的粘度值,通过粘度值来评价其流变特性.实验结果表明:不同种类分散剂、不同粒径纳米碳化硼对流体的流变性能影响较大;当pH值为6.8左右时溶液的粘度最小,溶液粘度随着温度的升高而显著降低;机械搅拌转速为650 r/min、超声波分散时间为10 min时溶液粘度分别有一个最佳值.     

纳米碳化硼在水基础液中的分散稳定性

以纳米碳化硼粉体为纳米材料,聚乙二醇、羧甲基纤维素钠为分散剂,蒙脱石为抗沉降稳定剂,RO反渗透膜处理水为分散介质,采用两步法制备了水基纳米碳化硼溶液.研究了不同分散条件对纳米碳化硼在水基础液中的分散情况,并采用沉降稳定性分析、流变特性分析来评价其分散效果.实验结果表明,分散剂种类、分散剂质量分数、纳米碳化硼的粒径、纳米碳化硼的质量分数都会对溶液分散稳定性产生一定的影响.研究得出,用质量分数为0.4%的聚乙二醇(PEG600)作为分散剂、用粒径为60nm的纳米碳化硼且质量分数为0.8%～0.9%时,能够使得纳米碳化硼在水基础液中达到最佳稳定分散的效果.