水基纳米TiN流体介质颗粒分散性研究

由纳米TiN颗粒、水基液以及分散剂可制备得一种水基纳米TiN流体的溶液,并针对不同制备条件下溶液中纳米颗粒在水基液中的分散稳定性进行了研究.通过改变实验制备过程中机械搅拌和超声波分散时间、分散介质水基液的种类、分散剂的质量分数,制备出不同分散程度的溶液,然后采用沉降稳定性分析和流变特性分析对得到的溶液进行分散稳定性的评价分析.结果表明,上述因素均会对溶液的分散稳定性有一定程度的影响.过短的搅拌分散时间不利于纳米TiN流体介质中颗粒的分散;在不同分散介质中分散时,去离子水的分散效果最佳;适量质量分数的分散剂可以改善纳米流体的分散稳定性.基于上述分析提出了纳米TiN颗粒在水基液中的分散理论.     

一种双线圈磁流变阀的设计与性能分析

阐述了磁流变液的流变特性,在此基础上设计了一种双线圈磁流变阀,分析了其工作原理,并通过数学建模,对其进行了仿真分析和性能研究。研究结果表明,磁流变阀中间工作间隙的磁通密度数值整体上大于端面工作间隙,磁流变阀的压降主要由磁流变液在磁场作用下产生的抗剪切屈服应力决定,双线圈磁流变阀阻尼性能明显优于单线圈磁流变阀。     

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。     

不同pH值下水基Ni0.5Zn0.5Fe2O4磁流体的沉降稳定性分析

为了深化水基磁流体的沉降稳定性研究,对水基Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄磁流体在不同pH值下的沉降稳定性进行了测定,并对试验结果进行分析。研究结果表明OA(油酸)质量分数为4%、SDS(十二烷基硫酸钠)质量分数为3%、Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄质量分数为2.5%时,制备的磁流体稳定性最好。当pH<7时,磁流体的沉降稳定性随着pH值的减小而降低,黏度随着pH值的减小而增大;当pH>7时,磁流体的沉降稳定性随着pH值的增大而降低。该磁流体具有良好的热分散性,温度越高磁流体的分散性越好,pH值对磁流体的热分散性有一定的影响。pH值对磁流体的磁场沉降稳定性和磁黏特性有重要影响,在恒定或递增磁场的作用下,磁流体的沉降系数和黏度随磁场和pH值的变化而变化。     

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.     

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。     

导磁型磁流变换向阀设计及性能分析

针对因比例电磁铁响应频率限制及弹簧疲劳失效等导致换向阀响应速度不足的问题,基于磁流体磁流变特性以及惠斯通电桥原理,设计了一种主动引导磁力线方向的磁流变换向阀,建立其数学模型。使用MATLAB/Simulink软件对导磁型磁流变换向阀进行动态分析,得到不同电流组合下阀芯位移-时间特性曲线,并测试了导磁型磁流变换向阀的动态响应性能。测试与分析结果表明,导磁型磁流变换向阀动态响应时间较同通径电磁换向阀有显著缩短。     

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.     

水基纳米碳化钛流体稳定性分析

通过两步法制备出分散稳定性能好的水基碳化钛流体,采用分散稳定性分析、纳米颗粒表征来分析其状态。分散稳定性分析探讨了分散剂质量分数及pH值对水基流体稳定性的影响,纳米颗粒表征探讨了制备后流体中碳化钛晶相成分变化、颗粒表面分散剂吸附情况及颗粒存在形式。     

纳米颗粒在水基础液中团聚机理及控制

分析了纳米颗粒在水基础液中的团聚机理,指出颗粒团聚是由范德华作用能、双电层静电作用能、溶剂化膜作用能、聚合物吸附层空间排斥作用能等共同作用的结果。最后依据团聚机理及分散过程,提出了相应的分散措施。