正交试验设计制备Al2O3/乙二醇纳米流体

本文采用正交试验设计方法研究了pH值、超声振动时间、分散剂用量和磁力搅拌时间四个影响因素对Al2O3/乙二醇纳米流体悬浮稳定性的影响.取实验制备的Al2O3/乙二醇纳米流体的平均粒径和吸光度作为试验考查指标,得出最佳制备条件为:pH值为5、不添加分散剂、磁力搅拌时间为15 min、超声振动时间为5h.     

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％.     

SiC纳米流体制备及属性仿真实验研究

为研究水基SiC纳米流体沉降稳定性的影响因素和属性特征,首先采用两步法制备该纳米流体样品,在重力场和离心作用下,研究分散剂种类、质量分数、基液种类、颗粒粒径、机械搅拌时间、温度和pH值对SiC纳米流体沉降稳定性的影响,然后通过紫外分光光度计筛选出分散稳定性最佳的纳米流体作为样本,测量不同温度下的黏度,常温下的密度、体积弹性模量、比热容和热导率.最后针对流体特性会随着外界环境的压力,温度,溶解或混入的空气量等参数的变化而变化,随之影响到液压系统的性能这个问题,参考相关函数关系,应用AMEsim软件对纳米流体的特性进行数值模拟仿真计算,并讨论其在不同温度和压力下的变化情况,为纳米流体作为功能流体的应用提供制备和仿真算法基础.     

油基-银纳米流体的制备及稳定性研究?

采用化学还原法在由硝酸银水溶液、油酸、二乙胺构成的反应体系中制备油酸包裹的单分散纳米银颗粒,表面改性的纳米银颗粒在非极性有机溶剂中极易分散制成纳米流体。利用透射电镜(TEM)、粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)和紫外-可见光谱(UV-Vis)等对所得产物进行了表征。油酸分子的羧基端通过O与纳米银核发生一定的相互作用,牢牢地包裹在银核外层,使得其另一亲油端,即较长的碳链朝向外部,形成了一层保护膜,有效阻止纳米银间的团聚。50℃制备的表面改性的纳米银粒径均匀,平均粒径6.8 nm。采用紫外-可见光谱法测定纳米流体的热稳定性,结果表明,表面改性的纳米银分散在正庚烷中形成的纳米流体在120℃稳定时间超过14 h。     

纳米CuO粉体的制备及表征研究进展

综述了近年来制备纳米 Cu O粉体的主要方法及其特点 ,介绍了纳米 Cu O表征手段。     

溶胶凝胶法制备nAl/CuO纳米复合材料

发展了碱性催化sol-gel方法,以尿素为碱性催化剂,基于三水合硝酸铜[Cu(NO_3)_2·3H_2O]和纳米铝粉制备了nAl/CuO纳米复合材料。使用红外光谱(FIIR)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)表征了所得纳米复合材料的化学组成、形貌和能量释放特性。结果表明,弱碱性环境下sol-gel法制备的nAl/CuO体系具有典型的凝胶网络结构,nAl能在CuO凝胶中稳定、均匀分散,碱性sol-gel法有利于改善nAl/CuO的混合。DSC测试nAl/CuO纳米复合材料放热量为1 018 J/g,达到其理论热焓(4 077 J/g)的25%。     

纳米CuO填充UHMWPE基复合材料摩擦学性能的研究

利用MM 200型摩擦磨损试验机研究了不同质量含量的纳米CuO填充UHMWPE基复合材料在干摩擦条件下与45#钢对磨时的摩擦学性能。并利用扫描电子显微镜(SEM)观察分析磨损表面形貌及磨损机理。结果表明,纳米CuO/UHMWPE复合材料的摩擦性能与纯UHMWPE相比大部分均有提高,但耐磨性明显优于后者,纳米CuO在复合材料中的最佳含量在15%～17%左右。     

乙二醇基纳米流体黏度的实验研究

实验研究了3种乙二醇基纳米流体(Al2O3-EG、ZnO-EG、CuO-EG)在不同质量分数(0.5%/3.0%/5.0%/7.0%)下的相对黏度随温度的变化规律,实验所用乙二醇基纳米流体采用两步法配制获得。结果表明:在30~60℃温度范围内乙二醇基纳米流体的相对黏度同温度之间并无较强的函数关系(单调递增或递减);但在质量分数较高时,3种乙二醇基纳米流体的相对黏度随温度的变化会出现波动,且以非球形颗粒的ZnO乙二醇基纳米流体的波动最为显著;乙二醇基纳米流体的相对黏度均随纳米颗粒体积分数的增大而增大,其中CuO乙二醇基纳米流体相对黏度的增长速度最快,Al2O3乙二醇基纳米流体的增长速度最慢。最后比较分析了文献中相对黏度预测公式与本文实验数据的相符程度。     

乙二醇基纳米流体黏度的实验研究

实验研究了3种乙二醇基纳米流体（Al₂O₃-EG、ZnO-EG、CuO-EG）在不同质量分数（0.5%/3.0%/5.0%/7.0%）下的相对黏度随温度的变化规律,实验所用乙二醇基纳米流体采用两步法配制获得。结果表明：在30～60℃温度范围内乙二醇基纳米流体的相对黏度同温度之间并无较强的函数关系（单调递增或递减）;但在质量分数较高时,3种乙二醇基纳米流体的相对黏度随温度的变化会出现波动,且以非球形颗粒的ZnO乙二醇基纳米流体的波动最为显著;乙二醇基纳米流体的相对黏度均随纳米颗粒体积分数的增大而增大,其中CuO乙二醇基纳米流体相对黏度的增长速度最快,Al₂O₃乙二醇基纳米流体的增长速度最慢。最后比较分析了文献中相对黏度预测公式与本文实验数据的相符程度。     

溶胶凝胶法制备nAl/CuO纳米复合材料

发展了碱性催化sol-gel方法,以尿素为碱性催化剂,基于三水合硝酸铜[Cu(NO_3)_2·3H_2O]和纳米铝粉制备了nAl/CuO纳米复合材料。使用红外光谱(FIIR)、X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)表征了所得纳米复合材料的化学组成、形貌和能量释放特性。结果表明,弱碱性环境下sol-gel法制备的nAl/CuO体系具有典型的凝胶网络结构,nAl能在CuO凝胶中稳定、均匀分散,碱性sol-gel法有利于改善nAl/CuO的混合。DSC测试nAl/CuO纳米复合材料放热量为1 018 J/g,达到其理论热焓(4 077 J/g)的25%。     

Enhancement of Thermal Conductivity with CuO for Nanofluids

The enhancement of the thermal conductivity of ethylene glycol in the presence of copper oxide (CuO) is investigated. CuO nanofluids are prepared in a two‐step method. No surfactant is employed as a dispersant. The volume fraction of CuO nanoparticles suspended in ethylene glycol liquid is below 5 vol.‐%. The crystalline phases of the CuO powders are measured with x‐ray diffraction patterns (XRD). CuO nanoparticles are examined using scanning electron microscopy (SEM) to determine their microstructure. The thermal conductivities of the CuO suspensions are measured by a modified transient hot wire method. The viscosity was measured with a viscosity instrument. The results show that CuO nanofluids with low concentrations of nanoparticles have considerably higher thermal conductivities than the identical ethylene glycol base liquids without solid nanoparticles. The thermal conductivity ratio improvement for CuO nanofluids is approximately linear with the volume fraction of nanoparticles. For CuO nanoparticles at a volume fraction of 0.05 (5 vol‐.%) thermal conductivity was enhanced by up to 22.4 %. CuO nanofluids thus have good potential for effective heat transfer applications.     

蓝钨纳米颗粒的化学改性及其纳米流体热冲击稳定性实验研究

选择四种改性剂对蓝钨纳米颗粒表面进行改性,利用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、沉降实验分析得出偶联剂KH550改性得到颗粒羟基数最少,亲油能力最强,分散在导热油中的稳定性最好;阐述纳米颗粒硬团聚形成机理及偶联剂KH550化学改性蓝钨颗粒的反应原理;设计三组单因素变量影响热冲击稳定性的对比实验来进行改性工艺优化,利用分光光度计(UV-VIS-NIR)进行稳定性分析,得到最佳偶联剂用量为0.75 mL、最佳超声时间为1 h、最佳改性温度为70℃.经最佳改性工艺处理得到的蓝钨颗粒分散在导热油,在中低温热冲击环境中至少保持20 d稳定状态.     

纳米铝/氧化铜复合材料的制备及热性能

以聚乙二醇(PEG)为模板制备了纳米氧化铜。以一种高分子材料为包覆材料自组装制备了纳米铝/氧化铜(Al/CuO)复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对材料的结构形貌进行了表征。利用热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)对比研究了自组装法(含包覆材料)与超声共混法(不含包覆材料)制得样品的热性能。研究了不同Al与CuO摩尔比下Al/CuO复合材料的放热量。结果表明,纳米铝与CuO发生铝热反应的放热峰约为576.4℃,放热量达1 093J/g。含有包覆材料的复合材料比不含包覆材料的复合材料具有更大的放热量。在纳米铝与CuO摩尔比为1.0∶1.2时铝热反应放热量最大,可达1 093J/g。     

ZIF-67的制备和热稳定性能研究

通过控制Co(NO_3)_2·6H_2O和2-甲基咪唑的摩尔比,即分别为1∶4,1∶8,1∶16和1∶32,在室温下合成出四组不同的ZIF-67产物。XRD结果表明四种不同配比的反应物均能采用溶剂热方法合成出具有高度结晶的纯相ZIF-67材料。SEM观察发现不同配比所合成的ZIF-67只在粒径大小和分布上有较大的差异。随着2-甲基咪唑含量逐渐增加,ZIF-67晶粒变得越来越不规整,分布更不均匀。TG分析表明当两者的摩尔比是1∶4时,合成的ZIF-67有较好的热稳定性。     

An Investigation on the Thermal Effusivity of Nanofluids Containing Al(2)O(3) and CuO Nanoparticles

The thermal effusivity of Al(2)O(3) and CuO nanofluids in different base fluids, i.e., deionized water, ethylene glycol and olive oil were investigated. The nanofluids, nanoparticles dispersed in base fluids; were prepared by mixing Al(2)O(3), CuO nanopowder and the base fluids using sonication with high-powered pulses to ensure a good uniform dispersion of nanoparticles in the base fluids. The morphology of the particles in the base fluids was investigated by transmission electron microscopy (TEM). In this study, a phase frequency scan of the front pyroelectric configuration technique, with a thermally thick PVDF pyroelectric sensor and sample, was used to measure the thermal effusivity of the prepared nanofluids. The experimental results of the thermal effusivity of the studied solvents (deionized water, ethylene glycol and olive oil) showed good agreement with literature values, and were reduced in the presence of nanoparticles. The thermal effusivity of the nanofluid was found to be particularly sensitive to its base fluid and the type of nanoparticles.     

基于Hot Disk测定食用油的导热系数的研究

食用油是日常的饮食和现代食品工业不可或缺的重要物质,具有较高的营养价值。油脂精炼工序中脱胶、脱酸、脱色、脱臭、脱蜡(脂)等工序中的设备则需要根据所加工油脂的导热系数进行设备选型[1]。本实验根据瞬变平面热源法(Transient Plane Source,TPS)的测量原理[2],使用Hot Disk热常数分析仪测量葵花籽油、玉米胚芽油在不同加热功率、测量时间和温度时的导热系数,选择最优化的实验参数方案,研究加热功率、测量时间、温度对导热系数的影响[3]。     

聚对苯二甲酰十碳二胺的制备和热稳定性研究

以对苯二甲酸和癸二胺为原料,经成盐、预聚合和固相聚合三个步骤合成了新型长碳链和较高分子量的半芳香尼龙聚对苯二甲酰十碳二胺（PA10T）。用TG-DTG方法研究了PA10T的热降解和热降解动力学,结果表明,PAIOT的热分解为一步降解,其起始平衡降解温度为435．3℃,终止平衡降解温度为470．7℃,最大降解速率时平衡降解温度为459．5℃。通过微分法和积分法计算出PA10T的热分解活化能分别为274．4kJmol^-1和263．96～290．37kJmol^-1之间,其耐热性能优于脂肪族尼龙。     

SiC纳米粉体悬浮液导热系数研究

本文作采用非稳态热丝法,测量了水中加平均粒为25nm的碳化硅粉（简称n-SiC),乙二醇中加n-SiC,水中加平均粒径为0.6μm的碳化硅粉（简称μ-SiC）和乙醇中加μ-SiC等4个系列不同固体积含量悬浮液的有效热系数,实验结果表明：对于所研究的悬浮液,其有效导热系数相对增加量随固相加入量的增加而线性增加;固相颗粒形貌对有效导热系数相对增加量有显著影响;基体液体虽对有效导热系数相对增加量无明显影响,但有效导热系数的绝对量由基体液体的导热系数决定。     

Preparation,Sedimentation, and Agglomeration of Nanofluids

Research on nanofluids has increased significantly in the last decade due to the distinctive potential in many applications such as enhanced heat transfer processes, drug delivery systems, and membrane manufacturing processes. The study of dispersion behavior of nanoparticles in liquids is a topic of keen interest towards the preparation of stable nanofluids. A comprehensive review on the recent progress in preparation and stability of nanofluids is presented. Settling of nanoparticles is the only predicament towards preparation of stable nanofluids which takes place due to formation of agglomerates. The settling behavior of nanoparticles in nanofluids and techniques to stop agglomeration are described. Nanofluid preparation techniques, assessment method of stability, and methods to reduce agglomeration are discussed.