SiO2-H2O纳米悬浮液的导热及其机理分析

采用"两步法"分别将50 nm、500 nm粒径的SiO2纳米颗粒加入去离子水中制备纳米悬浮液,采用稳定性分析仪测试SiO2-H2 O纳米悬浮液的分散稳定性.结果显示:SiO2-H2O纳米悬浮液的不稳定性指数低于0.37,说明SiO2纳米颗粒在去离子水中分散稳定.在此基础上,采用Hotdisk导热系数仪分别测试SiO2-H2 O纳米悬浮液在25℃、-20℃下的导热系数,就颗粒浓度和粒径的影响进行研究.结果显示:SiO2-H2 O纳米悬浮液在25℃下的液相导热系数随颗粒浓度的增大、粒径的减小而上升;在-20℃下由于冰的导热系数比SiO2纳米颗粒大,SiO2-H2 O纳米悬浮液的固相导热系数转而下降.采用Maxwell、Bruggeman、Yu and Choi和Xie提出的导热系数模型计算SiO2-H2 O纳米悬浮液的液相和固相导热系数,与测试结果对比发现:导热系数模型能相对较好地预测SiO2-H2 O纳米悬浮液的固相导热系数,但对悬浮液液相导热系数的预测存在很大偏差.分析认为,在纳米颗粒自身导热性能和其微观布朗运动对SiO2-H2 O纳米悬浮液的导热强化中,纳米颗粒的微观布朗运动起到主要作用.