BN/EG纳米流体的制备及稳定性研究

通过两步法制备了氮化硼/乙二醇(BN/EG)纳米流体,研究了超声振荡时间、pH值、分散剂种类及添加量3种因素对其稳定性的影响。结果表明超声分散时间太长或太短都不利于流体的稳定性,实验中取30min最好;酸或碱的加入都会使BN/EG纳米流体稳定性急剧恶化;适量分散剂PVP的加入能够明显改善BN/EG纳米流体的稳定性。     

AlN/EG纳米流体的制备及稳定性研究

通过两步法制备了氮化铝/乙二醇(Al N/EG)纳米流体,研究了超声分散时间、p H值、分散剂种类及添加量3种因素对其稳定性的影响。结果表明,超声分散时间太长或太短都不利于流体的稳定性,实验中取30 min最好;酸溶液的加入使Al N/EG纳米流体稳定性急剧恶化;碱溶液的加入也使Al N/EG纳米流体稳定性恶化,但速度较酸的加入慢。适量分散剂PVP的加入能够改善Al N/EG纳米流体的稳定性。     

磁场中磁性纳米流体热导率的研究

进行了提高磁场中含四氧化三铁(Fe3O4)纳米磁性颗粒机油(磁性纳米流体)热导率的研究。在有或无超声波辅助的条件下,采用共沉淀法合成了不同粒度的Fe3O4磁性纳米颗粒,采用一种热常数分析仪对该磁性纳米流体的热导率进行了测定,探讨了纳米磁性颗粒粒度、体积分数以及背景磁场对磁性纳米流体导热性能的影响。实验结果表明,在外磁场中,磁性纳米流体所含Fe3O4纳米颗粒的体积分数越大,磁性颗粒粒度越小,磁性纳米流体的热导率越高;当磁场方向平行于温度梯度时更有利于提高磁性纳米流体的热导率。     

基于纳米颗粒小尺度效应的纳米流体有效热导率模型

通过分析基于纳米颗粒小尺度效应的纳米流体热流传递的机理,建立纳米流体有效热导率的预测模型。将本模型与实验数据及经典模型对比,发现在常温下本模型和经典模型计算值均能较好地预测纳米流体的热导率,但在温度较高时本模型与实验值更接近,表明其更适用于计算不同温度下纳米流体的热导率。在此基础上,讨论了温度、纳米颗粒体积浓度和粒径对纳米流体热导率的影响,以及在不同温度下纳米颗粒及基液两者对增大纳米流体热导率的贡献。     

BN/HDPE导热塑料的热导率

用粉末混合法制备了氮化硼增强高密聚乙烯塑料,研究了材料内部填料分散状态,填料含量,基体粒径和温度对热导率的影响。结果表明,材料中填料粒子围绕在聚乙烯粒子周围,形成了特殊的网状导热通路;增大填料用量和基体粒径,热导率升高;填料体积用量为30%时体系热导率达0.96 W/m.K,是基体热导率的3倍多。用Y.Agari模型分析了基体粒径对形成导热通路的影响。此外,使用氧化铝短纤维和氮化硼混杂填料能获得更高的热导率。     

纳米流体的研究进展

纳米流体作为一种新型换热工质展现出异常良好的换热性能和良好的稳定性,从而引起了许多研究者的关注.从稳态纳米流体的制备及稳定性、热导率及强化传热机理、粘度研究等方面总结了纳米流体技术的研究进展,指出纳米流体研究还处在起步阶段,研究方法和相关仪器设备还不成熟,许多问题还需要更全面和深入的研究.     

γ-Fe_2O_3/EG纳米流体热输运性质的研究

选用乙二醇(EG)为基液,运用两步法制得稳定性良好的γ-Fe2O3纳米流体。测量并研究了γ-Fe2O3纳米流体的导热系数和粘度等热输运性质。结果表明,γ-Fe2O3纳米粒子的加入使得纳米流体的导热系数较基液提高了,纳米流体的粘度在低温下较大,并随着温度的升高而减小,纳米流体在强化传热领域有着潜在的应用前景。     

影响纳米流体导热系数实验测试的因素

导热系数是衡量纳米流体强化换热的最重要的参数,但在不同学者的研究中,对于同一种纳米流体所测得的导热系数却有很大差别。本文针对影响纳米流体导热系数实验测量的因素进行研究,在相同的实验条件下,分别运用Hotdisk导热仪和闪光法导热仪对水基二氧化钛纳米流体的导热系数进行了测量。实验结果表明,用Hotdisk法的测量结果比用闪光法测得的高21%～34%。通过计算分析发现:自然对流是引起纳米流体导热系数测量结果多变的重要原因之一。     

石墨烯纳米流体研究进展

润滑与冷却是当前工业领域两个重要的议题。前者与机械装置、零部件的使用可靠性和寿命直接相关,对减少摩擦产生的能耗具有重大意义,而后者对于高功率密度器件的热管理至关重要。二者的结合在航空航天、汽车机械等领域广泛存在,而纳米流体是一种很好的承载二者的工作介质。本文针对石墨烯纳米流体这一热点,综述了石墨烯纳米流体的分散理论基础与方法,对影响石墨烯纳米流体悬浮稳定性因素进行了调研,归纳总结了纳米流体的导热机理、影响因素以及石墨烯纳米流体进展,分析了纳米流体未实现大面积应用的主要原因,同时对石墨烯作为添加剂应用于润滑领域的进展进行了评述。最终提出石墨烯纳米流体协同增强换热与减磨润滑的应用设计。在航天器等应用领域中,由于对石墨烯纳米流体的力热耦合综合性能缺乏广泛研究,以及航天器稳定性和长期运行可靠性等问题,未来的研究应以航天传热工质为基础,进行纳米粒子针对性设计,通过系统开展基于空间环境动态流动换热性能与回路寿命的研究,为未来实现纳米流体的航天器应用奠定理论基础和提供技术支撑。     

纳米流体导热系数实验研究进展

导热系数是反映介质换热能力的主要参数,具有重要的理论和应用意义。详细介绍国内外纳米流体制备及其导热系数的研究进展情况,对比和总结国内外研究者的研究结果。表明:纳米流体能显著提高基液的导热系数,但不同的研究者对于纳米流体导热系数的研究得出的结果存在一定差异,有待于进一步的深入研究。     

纳米流体传热研究最新进展

纳米流体是指以一定的方式和比例，在液体介质中添加纳米级的金属或非金属粒子形成的一类新型传热工质。它在许多领域，如能源、化工、电力、微电子等，具有诱人的应用前景。本文结合本课题组的研究，综述了纳米流体在传导、对流、相变换热等方面的最新研究进展，并提出了发展的方向。     

Cu-水纳米流体的稳定性及其粘度的实验研究

采用"两步法"制备了含不同质量分数的Cu-水纳米流体,分别对质量分数为0.10%、0.5%以及1%纳米流体的德定性及其粘度进行了实验研究,并与经典两相混合物粘度模型进行了比较.结果表明,添加分散剂SDBS能有效改善Cu-水纳米流体的稳定性,且当其浓度与Cu纳米颗粒的质量分数相当时,纳米流体的稳定最好;纳米流体的粘度随颗...     

直接吸收式太阳能集热纳米流体辐射特性实验研究

采用两步法配制了Cu-H2O、Co-H2O、MWCNT-H2O三种纳米流体,利用紫外-可见-近红外分光光度计结合积分球原理测试了不同粒径、不同质量分数、不同光程的上述纳米流体在太阳能全波段(250nmλ2500nm)的透射率。结果表明,三种纳米流体的透射率都要比水的小,并且纳米流体的透射率随着粒径的增大以及质量分数的增加而降低,随着光程的减小而增大。在相同质量分数条件下,MWCNT-H2O透射率最小,在250~775nm波段,Co-H2O的透射率要高于Cu-H2O的,而在775~1370nm波段,Co-H2O的透射率要低于Cu-H2O的,表明不同粒子在不同波段具有不同的光吸收性能。     

高性能可加工3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的制备

利用化学包覆和热压烧结制备出3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,BN体积分数分别为10%～30%.XRD和TEM揭示,大长径比的纳米h-BN颗粒均匀分布在ZrO2晶界;与原始尺寸相比,ZrO2晶粒没有明显长大.与对应的微米复相陶瓷相比较,3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的弯曲强度及断裂韧性得到显著提高.当BN的体积分数达到20%时,复相陶瓷可用WC刀具容易地加工.BN的体积分数达到30%时,3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷具有最佳的综合性能:弯曲强度为774MPa,断裂韧性为7.85MPa·m1/2,以及优异的可加工性能.     

氮化硼纳米管/聚合物纳米复合材料导热性能研究进展

随着电子信息技术和纳米技术快速的发展,高导热聚合物复合材料引起来国内外学者的广泛关注。氮化硼纳米管(boron nitride nanotubes, BNNTs)具有稳定的化学性质、优异的电绝缘性、热稳定性、高热导率、良好的机械强度等特点,与聚合物复合制备高导热聚合物复合材料,广泛应用于电子器件、航天航空、化学工程、微电子包装、生物医用材料和太阳能利用等领域。综述了BNNTs的性质、制备方法及其聚合物复合材料的导热性能研究进展。     

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.     

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.     

退火温度对纳米多孔金微米线热导率的影响

采用T形探针法测量了纳米多孔金微米线的热导率．实验结果表明,热导率随着退火温度的升高而减小．如果只考虑孔隙率及金孔壁宽度的影响,根据已有模型计算得到的热导率将大于实验结果．纳米多孔金结构的形态学分析显示,随着退火温度的升高,纳米多孔金的孔壁宽度增大,从而可能导致孔壁内部的拉应力增加．内部拉应力将引入纳米结构缺陷,进而使得电子与缺陷之间的散射增强,最终降低了纳米多孔材料的热导率．