纳米流体稳定性和粘度的影响因素分析

采用"两步法"制备质量分数为0.5wt%～4.0wt%的Cu-乙二醇纳米流体,研究超声时间、浓度和温度对纳米流体稳定性及粘度的影响。研究结果表明,温度为20℃时,分析经过超声15～75min处理的Cu-乙二醇纳米流体(4.0wt%)粘度发现,超声45min时其粘度最大;分析超声45和60min的纳米流体透射电镜(TEM)图像发现,超声45min时其稳定性更优;在乙二醇溶液里添加Cu纳米颗粒会影响流体的粘度,且粘度随粒子质量分数增大而增大,流体稳定性随质量分数增大而减小;Cu-乙二醇纳米流体的粘度随温度的升高而变小。通过分析实验数据,在修正已有的粘度模型基础上,拟合纳米流体粘度与粒子浓度、温度的关系,提出了新的粘度计算公式。根据固溶体的形成机理和能量最低原理对以上现象进行了理论解释。     

温度和颗粒浓度对纳米流体粘度的影响

采用"两步法"制备了含有不同质量分数的TiO2-水纳米流体,并观察了其稳定性。测量了不同质量分数的纳米流体在15～40℃时的粘度,结果表明,纳米流体的粘度随颗粒浓度的增加而增大,随温度的升高而以指数形式降低,并且各种纳米流体的粘度随温度的变化趋势相似。结合实验数据,对已有粘度计算公式进行修正,提出了涉及温度和颗粒浓度的纳米流体粘度计算公式。     

添加TiO2纳米颗粒和分散剂的相变流体粘度实验研究

选定质量分数为30%的烃类相变流体作为基液,采用"两步法"配制了多种添加纳米颗粒(TiO_2)及分散剂(SDBS十二烷基苯磺酸钠)的相变流体,测试分析了纳米颗粒质量分数、粒径及分散剂质量分数对相变流体粘度的影响。结果表明,相同温度下,纳米颗粒质量分数越大,纳米颗粒粒径越大,相变流体粘度越大。而相变流体粘度随分散剂质量分数增大呈先减小后增大的趋势,当分散剂质量分数为0.1%时,相变流体粘度达到最小。     

Cu-水纳米流体对流换热特性研究

建立了测量纳米流体流动与对流换热性能的实验系统,探讨了不同pH值、分散剂浓度和纳米粒子质量分数对Cu-水纳米流体对流换热性能的影响。结果表明:pH值对Cu-水纳米流体对流换热系数的影响较小,这个现象启发了我们将纳米流体应用到未来工业中,可以不考虑pH值对纳米流体对流换热性能的影响。分散剂加入量是影响Cu-水纳米流体对流换热系数的重要因素,从分散稳定、导热系数和对流换热系数提高三个方面来考虑,在0.1%Cu-H2O纳米流体中,0.07%十二烷基苯磺酸钠被选为最优化浓度。另外,Cu-水纳米流体的对流换热系数随纳米粒子质量分数的增大而增大,但其对流换热系数的增加明显低于导热系数的增加。     

纳米流体强化对流换热的实验研究

建立了纳米流体对流换热系数的实验测试系统,利用实验系统测量YCu-H2O纳米流体的对流换热系数,探讨了纳米颗粒质最分数、Re数和轴向比对Cu-水纳米流体对流换热性能的影响.结果表明:Cu-水纳米流体的对流换热系数随纳米粒子质量分数的增人而增人,但其对流换热系数的增加明显低于导热系数的增加.随着雷诺数的增人,纳米流体的对流换热系数基本呈线性提高.纳米流体在实验管进口段的对流换热系数提岛值明显高于流体在充分发展段的提高值.纳米流体的导热系数、粘度和纳米颗粒迁移是影响纳米流体对流换热系数的主要因素.     

水基纳米TiN流体粘度及流变特性的研究

为了获得具有良好稳定性的纳米流体,采用"两步法"制备了若干的水基纳米TiN流体,分别从搅拌时间、分散剂质量分数、分散介质种类、粘度计转子转速各个方面,考察了这种纳米流体在不同制备条件下的粘度,分析了流体粘度随这些因素的变化规律,并对其流变特性进行了相关的研究。测试结果表明,上述诸因素对纳米流体的粘度及流变特性都有不同程度的影响。纳米TiN流体的粘度随搅拌时间的延长而降低,最后趋于稳定;纳米TiN流体的粘度随分散剂质量分数的增加而呈增长趋势,且增长幅度较小并最后趋于稳定;纳米TiN颗粒在不同分散介质中进行分散时,所得到的流体粘度也有一定的差别;纳米TiN流体的粘度与转子转速呈近似的线性关系,且近似趋于牛顿流体。     

Cu-水纳米流体的分散行为及导热性能研究

通过测定Cu-水纳米悬浮液的Zeta电位和吸光度,采用Hotdisk热物性分析仪测量了其导热系数,探讨了不同pH值和分散剂浓度对Cu-水纳米悬浮液分散稳定性和导热性能的影响.结果表明,pH值和分散剂加入量是影响Cu-水纳米悬浮液分散稳定和导热系数的重要因素.最优化的pH值和分散剂加入量能显著提高水溶液中Cu表面Zeta电位绝对值,增大了颗粒间静电排斥力,悬浮液分散稳定性较好,导热系数较高.从分散稳定和导热系数提高两个方面来考虑,pH=9.5左右被选为最优化值,在0.1%Cu-H2O纳米流体中,0.07%SDBS被选为最优化浓度.另外,Cu-水纳米流体的导热系数随纳米粒子质量分数的增大而增大,呈非线性关系,且比现有理论(Hamilton-Crosser模型)预测值大.     

微管道中Cu-水纳米流体的流动特性(英文)

采用数值模拟和实验相结合的方法,对压力驱动下质量分数为1%的Cu-水纳米流体在直径分别为25μm和50μm且长度不同的微管道中的流动特性进行研究.实验过程中采用两步法制得稳定的纳米流体.研究结果表明,纳米流体的流量-压力特性基本呈线性关系,且流量随驱动压力的增大而增大,其流动特性符合单相流体的假设.但模拟结果与实验结果之间存在一定的差异,主要是由于基液中颗粒的团聚结构、纳米流体黏度的变化、尺度效应和边界滑移等因素造成的.     

潜热型纳米流体粘度特性的实验研究

实验测量了潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O的粘度,分析了纳米粒子体积分数和温度对纳米流体粘度的影响.实验结果表明,在BaCl2水溶液中添加纳米TiO2会增加其粘度,且随着粒子浓度的增加,粘度增加越显著;粘度随温度降低而升高.潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O的粘度不随剪切应力的变化而变化,表现为牛顿型流体的流变特性.基于实验数据,建立了潜热型纳米流体TiO2-BaCl2-H2O粘度的计算模型,模型预测值与实验值的误差在2％以内.     

低浓度Al2O3-水纳米悬浮液粘度的研究

分别对粒径为40nm和65nm的Al2O3-水纳米悬浮液的粘度在不同浓度、温度下进行了实验研究.结果表明,Al2O3-水纳米悬浮液的粘度随浓度的增加而增加,随温度的升高而降低;在相同体积分数下,随颗粒尺寸的减小而增加.当Al2O3纳米颗粒体积分数为0.1%时,粒径为40nm和65nm的Al2O3-水纳米悬浮液的粘度比水分别提高了11.03%和0.83%;当Al2O3纳米颗粒体积分数为0.5%时,粘度比水分别提高了28.28%和17.50%.与粘度理论值比较发现,测量值远大于理论值,且测量值与体积分数呈非线性关系,而理论值与体积分数呈线性关系.     

PAANH4-凹凸棒石粘土水悬浮液分散稳定性研究

研究了PAANH4 凹凸棒石粘土水悬浮液分散稳定性。结果表明 :固相质量分数不同的浆料 ,其最佳分散剂添加量均为 4 .5 %。固相质量分数的提高 ,浆料最低粘度值提高 ,分散剂有效用量范围变窄。对于给定PAANH4 添加量的浆料 ,其流变性随着pH的提高有明显的改善 ;pH值为 6 .5的悬浮液 ,经过高于 6 .5阶段的吸附 ,其流变性能均显著改善 ,而经过pH值为 8.5阶段的吸附的悬浮液粘度值最小。     

纳米锑掺杂二氧化锡水悬浮液性质的研究

为研制稳定性、分散性良好的纳米锑掺杂二氧化锡(ATO)水悬浮液,研究了纳米ATO在水中的稳定、分散行为,讨论了分散剂种类、ATO用量、pH值、分散剂用量对体系稳定性、分散性和流变性的影响。采用沉降实验、Zeta电位仪、激光粒度仪、透射电镜等测试方法对纳米ATO悬浮液的特性进行表征。实验结果表明,选用静电位阻型分散剂聚乙烯亚胺(PEI),ATO用量为8％,分散剂用量8％～10％,pH值>4时,7 d后悬浮液沉降体积分数小于16％,ATO的平均粒径100 nm左右,体系粘度小于2 mPa·s。     

酸含量对海带浆包装体系稳定性的影响

对自制的海带浆,通过添加不同质量分数的柠檬酸,并使用聚丙烯香味薄膜进行包装,研究了酸含量对海带浆体系稳定性的影响.试验结果表明：添加质量分数为0.4% 的柠檬酸,可有效抑制海带浆体系的pH值上升;柠檬酸的添加,可不同程度地影响海带浆体系的黏度;添加质量分数为0.8%的柠檬酸,可有效维持海带浆体系的感官质量.感官评定结果表明,聚丙烯香味薄膜包装可以很好地抑制海带浆的腥味,改善海带浆的风味.通过对体系pH值、黏度、离心沉淀率的横向比较,发现其黏度与离心沉淀率大体成反比例关系,当柠檬酸的添加质量分数为0~0.6%时,随着柠檬酸添加质量分数的增大,海带浆溶液的黏度增大,离心沉淀率降低.     

乳化炸药微观结构对其宏观性能的影响分析

分析乳化炸药内相粒子大小和分布、界面膜、油膜、第三相物质(敏化剂)对其爆炸性能、稳定性、流变性或黏度等宏观性能的影响,建立了微观结构与宏观性能的关联关系,对一些常见现象进行了解释。分析认为,乳化炸药内相粒子的大小与分布,主要取决于机械作用强度和乳化剂的种类和用量两个方面。在相同的配方和工艺条件下,乳化炸药的内相粒子越小,粒径分布越窄,其稳定性和爆炸性能就越好,黏度较大。内相粒子间界面膜和油膜既与内相粒子密切相关,也对乳化炸药的黏度、流动性和稳定性有重要作用。依据热点理论,当气泡或者气泡载体的尺寸在有效范围之内,且分布均匀时,则形成热点的时间接近,有利于爆炸反应的快速激发和传递,宏观上表现为乳化炸药爆轰感度、爆速和猛度等较大。     

乳化炸药微观结构对其宏观性能的影响分析

分析乳化炸药内相粒子大小和分布、界面膜、油膜、第三相物质(敏化剂)对其爆炸性能、稳定性、流变性或黏度等宏观性能的影响,建立了微观结构与宏观性能的关联关系,对一些常见现象进行了解释。分析认为,乳化炸药内相粒子的大小与分布,主要取决于机械作用强度和乳化剂的种类和用量两个方面。在相同的配方和工艺条件下,乳化炸药的内相粒子越小,粒径分布越窄,其稳定性和爆炸性能就越好,黏度较大。内相粒子间界面膜和油膜既与内相粒子密切相关,也对乳化炸药的黏度、流动性和稳定性有重要作用。依据热点理论,当气泡或者气泡载体的尺寸在有效范围之内,且分布均匀时,则形成热点的时间接近,有利于爆炸反应的快速激发和传递,宏观上表现为乳化炸药爆轰感度、爆速和猛度等较大。     

Rheological behavior of aqueous suspensions of hydroxyapatite (HAP)

The aim of this study is to characterize the influence of organic dispersants on the stability of hydroxyapatite (HAP) dispersions, using viscosity measurements, electrokinetic sonic amplitude (ESA) measurements and adsorption isotherms. Colloidal stability of aqueous suspensions of HAP as a function of solids loading and of the type and concentration of deflocculant has been studied. The interaction between particles and dispersant molecules was characterized. Adsorption measurements of the amount of dispersants on the particles surface, viscosity and electrophoretic measurements as a function of the dispersant concentration are correlated. Suspension parameters have been adjusted in order to obtain a high solids loading slurry with a plastic viscosity which will allow its use in colloidal processing.     

种子法制备高固含量聚醋酸乙烯乳液

以半成品VAE乳液作种子,采用氧化-还原引发体系和半连续乳液聚合工艺合成了固含量不低于60%(未加入DBP),黏度约3000mPa.s的聚醋酸乙烯乳液;考察了种子乳液、保护胶体、表面活性剂对乳液黏度、滤渣、贮存稳定性的影响;测试了产品应用性能。     

超声波强化庞庄煤制浆的试验研究

使用自制的新型萘油添加剂对庞庄煤制浆,考察了超声作用前后煤浆中煤粉粒度分布与添加剂在煤粒表面吸附能力的变化及其对水煤浆性能的影响。煤浆经超声作用后,浆体中细级煤粒的含量与煤粒对萘油添加剂的平衡吸附量都增加,煤浆稳定性显著提高。在超声发射强度为60W/cm2,频率为20kHz,萘油添加剂加入量为1%的条件下,超声辐照时间小于3min时煤浆粘度降低,辐照时间超过3min,煤浆粘度反而升高。当添加剂加入量为2%时,浆体粘度在试验超声作用时间内一直降低。     

Viscosity and density of CuO nanolubricant

This paper presents liquid kinematic viscosity and density measurements of a synthetic polyolester based copper (II) oxide (CuO) nanoparticle dispersion (nanolubricant) at atmospheric pressure for a temperature range from approximately 288 K to 318 K. The polyolester was a commercially available chiller lubricant. The CuO particles were approximately 30 nm diameter, spherical, and well dispersed in the lubricant. Viscosity and density measurements were made for the pure base lubricant along with three nanolubricants with differing nanoparticle mass fractions (2.9%, 5.6% and 39.2%). The viscosity and the density were shown to increase with respect to increasing nanoparticle mass fraction. Correlations of the viscosity and the density are presented as a function of temperature and nanoparticle concentration. The measurements are important for the design of nanolubricants for heat transfer and flow applications.