Al2O3-水纳米流体的导热性能研究

采用Hotdisk热物性分析仪测量了Al2O3-H2O纳米流体的导热系数,探讨了不同pH值、分散剂浓度和纳米粒子质量分数对Al2O3-H2O纳米流体导热性能的影响。结果表明：最优化的pH值和分散剂加入量能显著提高水溶液中Al2O3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=8.0左右被选为最优化值,在0.1%Al2O3-H2O纳米流体中,0.10%SDBS被选为最优化浓度。另外,Al2O3-H2O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。     

Silicone oil-based solar-thermal fluids dispersed with PDMS-modified Fe3O4@graphene hybrid nanoparticles

One of the most challenging problems that limit the practical application of carbon-based photothermal nanofluids is their poor dispersion stability and tendency to form aggregation. Herein, by using Fe_3O_4@graphene hybrid nanoparticles as a model system, we proposed a new method to prepare stably dispersed silicone oilbased solar-thermal nanofluids that can operate at high temperatures than water-based fluids. The introduction of Fe_3O_4 nanoparticles between graphene nanosheets not only physically increases the inter-plane distance of the graphene nanosheet but also provides numerous anchoring points for surface modification. Phosphate-terminated polydimethylsiloxane chains, which have high compatibility with the silicone oil base fluids and hightemperature stability, were synthesized and utilized to modify the Fe_3 O_4 nanoparticle surfaces. The attached chains create steric hindrance and effectively screen the strong inter-plane van der Waals attraction between graphene sheets. Dispersion stability of the nanofluids with different concentrations of surface-modified hybrid nanoparticles and heated under different temperatures was investigated. We have demonstrated that such fluids could maintain stable dispersion under a heating temperature up to 150 °C depending on the concentration of the hybrid nanoparticles. The resultant nanofluids maintained stable dispersion after repeated heating and were employed for consistent direct solar-thermal energy harvesting at 100 °C.     

物性参数对纳米流体强化换热的影响

对铜-氩纳米流体在矩形槽通道内流动和换热情况进行了数值模拟,对基础流体和不同体积分数的纳米流体在不同Re下的换热情况进行研究,分析了纳米流体热物性的改变对强化换热的影响.研究表明:相对于基础流体而言纳米流体由于具有较好的导热性能而强化换热,并且纳米流体体积分数越大,其导热性能越好,从而换热能力也越大.对于相同体积分数的纳米流体,其换热系数提高的程度与流体的速度有关系,流速越小,换热系数提高得越大,而随着流速的逐渐增大换热系数提高的程度逐渐下降.     

不同分散剂条件下氧化铜纳米颗粒的稳定性研究

纳米流体作为新型传热介质可以提高传热系数,而其分散性和稳定性是影响热传递的主要因素,文章讨论了影响纳米氧化铜分散性的主要因素。通过Zeta电位和粒径的测定,讨论了pH值和三种不同的分散剂(SDBS、CATB、阿拉伯胶)对氧化铜纳米流体分散性的影响。发现pH值在8左右时,SDBS、阿拉伯胶做为分散剂时纳米Al2O3悬浮液的Zeta电位绝对值较大,粒径较小;在pH值在2～3之间时,CATB做为分散剂时Al2O3纳米悬浮液的Zeta电位绝对值较大,粒径较小。其中在各个分散剂最佳pH值范围内,SDBS作为分散剂时,纳米氧化铝悬浮液的Zeta电位绝对值最大,粒径最小。     

外加纳米粒子强化钢铁材料研究的新进展

基于钢中二相粒子对钢的强化作用理论,向钢液中直接加入纳米氧化物粒子强化钢铁材料成为研究热点。目前国内的研究主要集中于粒子的添加方法、种类、影响等方面,但都回避了纳米粒子在钢中能否均匀分散的问题,也未见工业化应用的报道。国际上,研究主要集中于纳米粒子的制备及处理方法等方面,定性分析了粒子的分散性问题。为了使粒子能够均匀分散,粒子的制备和添加方法依然是难点,有关纳米粒子在钢液中的运动行为,热力学稳定性等问题还有待于进一步深入研究。     

PPE/TAIC混合物的相行为、固化行为和相态

低分子量PPE／TAIC混合物具有最高上临界温度行为，玻璃化转变温度（L）线和浊点曲线在PPE的含量约为50wt％时相交．通过带有控温装置的显微镜、红外和DSC来研究PPE／TAIC混合物的相行为和固化行为．采用原子力显微镜研究PPE／TAIC混合物固化材料的相态．研究结果表明，随着PPE／TAIC混合物中PPE含量的增加，分散相PPE颗粒的大小明显地增加．另外混合物的热稳定性也随之增强．固化后的PPE／TAIC体系具有良好的耐化学药品性和耐热性．     

碳纳米管改性的蜡基复合粘结剂

通过熔融共混将功能化的碳纳米管引入到蜡基粘结剂中,得到碳纳米管改性的复合粘结剂.扫描电镜(SEM)显微照片显示,功能化的碳纳米管能均匀分散在粘结剂基体中.偏光显微照片和热性能分析结果表明,碳纳米管的加入能有效地提高粘结剂的结晶度和热稳定性,进而改善生坯在脱脂时的保形性.碳纳米管与粘结剂的非共价键结合有助于碳纳米管的均匀分散,更可能有利于复合材料成型后的脱脂.     

球形纳米颗粒对纳米流体热传导率的加强作用

文章考虑了梯度的界面纳米层以及近邻复合颗粒的相互作用，采用了复合镜象法来研究纳米流体的热传导率加强作用，数据结果表明当颗粒半径小于5nm时，梯度壳层对热传导率也有很重要的影响．此外，我们的理论对于CuO／H2O（EG）、Al2O3／H2O和Cu／EG纳米流体的热传导率的计算结果与实验符合得很好．     

混合基纳米流体在汽车散热器中的稳定性及传热特性

摘 要 使用SiO2和MWCNT纳米颗粒,在80%：20%的水/乙二醇基液中制备纳米流体,分别研究超声波振荡时间、分散剂对纳米流体稳定性的影响,结果表明：最佳振荡时间为1 h;十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）的最佳添加量为质量分数0.05%,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）的最佳添加量为0.1%;在最佳添加量下,CTAC的分散效果优于SDBS;在同一分散剂下,MWCNT-水/乙二醇混合基纳米流体的稳定性优于SiO2-水/乙二醇混合基纳米流体。研究不同浓度的纳米流体在不同流速、温度下的传热特性进行分析。结果表明,与基液相比,纳米流体的传热速率有了明显的提高;与纳米流体的传热速率增加相比,纳米流体浓度对压降和有效泵功的不利影响可以忽略不计。     

含碳纳米管悬浮液的稳定性

在水中加入碳纳米管制备了含碳纳米管悬浮液(纳米流体),研究了几种典型类型的表面活性剂:十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)及乳化剂OP对纳米流体稳定性的影响,通过静置和离心分离等手段研究了其稳定性,并采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌进行了表征.结果显示,未加表面活性剂时碳纳米管不能均匀地分散到水中,而添加了表面活性剂的纳米流体的稳定性大幅度提高,能够稳定存在数月,而且表面活性剂质量浓度存在一个最佳值,此时纳米流体的稳定性最好.在3种表面活性剂中非离子型表面活性剂乳化剂OP作为分散剂时碳管纳米流体的稳定性最好.     

功能纳米流体分散液的制备与降压排油的

水基纳米流体具有很好的适配性,能够进入渗透率低的油藏储层发挥特有的功效。采用硅烷偶联剂法改性纳米二氧化硅,优选分散剂制备了功能纳米二氧化硅流体分散液(0.05wt%改性纳米+0.01wt%APE-X)。利用动态光散射粒度仪分析了改性纳米粒度主要分布20~30nm,且澄清透明。通过润湿吸附测试、降压增注、渗吸物理模拟实验考察纳米流体分散液的性能。结果表明,改性纳米颗粒可以分散吸附在岩石壁面,从而改变岩石的润湿性,“滑移效应”让注入流体进入微孔道;当注入量不高于0.3PV时,高效地降低注入压力,最高的降压率达到34%,纳米分散液进入储层后具有比常规表面活性剂更好的渗吸排油能力。     

Phase transfer based synthesis and thermophysical properties of Au/Therminol VP-1 nanofluids

This paper reports a phase transfer based wet chemistry method for the preparation of Au/VP-1 nanofluids.The method involves the transfer of AuCl 4 ions from water to the base liquid Therminol VP-1,followed by the reduction of AuCl 4 ions using NaBH 4.The prepared nanofluids are characterized for their thermophysical properties and stability.The results show that the mass concentration of Au particles has a significant effect on the stability of Au/VP-1 nanofluids.An increase in the Au concentration results in a higher extent of agglomeration among the particles,leading to a decrease in the nanofluid stability.The results also show that the introduction of 0.005-0.05% Au nanoparticles enhances the thermal conductivity of the fluids by up to 6.5%,whereas the viscosity increase is minimal.     

考虑界面效应的纳米流体的热传导模型

借鉴图论的有关做法。结合威尔逊空间相互作用模型。构建区域中心城市区位选择的模型，从而试图定量分析封闭和开放两种条件下区域中心城市的适宜区位．从模型中可以看出，在封闭条件下区域中心城市适宜区位趋于区域的地理中心。而在开放条件下区域中心城市适宜区位趋于主导联系方向．作者选取浙江省嘉兴市对模型进行实证分析，分别考察了封闭和开放两种条件下嘉兴区域中心城市适宜区位的变化趋势．     

石墨烯在强化传热领域的研究进展

 石墨烯是一种单原子层厚度的二维平面碳纳米材料,具有超高的载流子迁移率、高热导率等特性。本文综述目前石墨烯在强化传热领域的研究进展,包括石墨烯热导率的测试方法,以及石墨烯在纳米流体、热界面材料、高导热复合高分子材料方面的应用,并对未来石墨烯的研究方向进行展望。     

双组分纳米流体导热系数研究

采用共混法在氨水中制备了稳定的碳纳米管颗粒悬浮液(双组分纳米流体),并利用瞬态热丝法测量了不同条件下的双组分纳米流体的导热系数,系统研究了颗粒质量分数、氨水质量分数、温度等因素对双组分纳米流体导热系数的影响.实验结果表明,碳纳米管的加入极大地提高了基础液体-氨水的导热系数.在此基础上,结合已有文献中关于纳米流体导热系数的计算模型对双组分纳米流体的导热系数进行了模拟计算,并对模拟数据和实验数据进行了对比.结果发现,通过对模型参数的调整,微对流模型可以准确计算双组分纳米流体的导热系数.     

Ti(C,N)基金属陶瓷纳米粉末在水中的分散性

主要研究Ti(C,N)基金属陶瓷的纳米混合粉末在添加不同分散剂的水溶液中的分散行为及分散机制.使用一组10mL试管研究了混合粉末在分散液中的分散行为,并采用Zeta电位和FTIR等研究手段分析了混合粉末在分散液中的分散机制.试验结果表明,阳离子表面活性剂十六烷基溴化铵(CTAB)和非离子表面活性剂PVA的分散效果均明显优于阳离子表面活性剂CH3(CH2)11OSO3Na,CTAB和PVA的混合液比单一的CTAB或PVA的分散稳定效果要好.含有15g/L聚乙烯醇(PVA)和10g/LCTAB的水溶液中具有最好的分散效果.在纳米粉末分散过程中,静电排斥作用和空间位阻作用都同时存在.     

Structure and Properties of Poly (ethylene terephthalate)/Tin Fluorophosphate Glass Hybrids

Poly(ethylene terephthalate)(PET)/tin fluorophosphate glass(Pglass) hybrids were prepared via melt blending in the present paper,and the phase morphology,dynamic rheology,crystallization behavior,dynamic and static mechanical properties,and thermal stability of the hybrids have been investigated.Scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM) showed the Pglass particles well dispersed in the PET matrix within a nanoscale.The results showed that the addition of Pglass induced some advantages on the properties of PET matrix,such as the decreasing of melt viscosity,increasing the isothermal crystallization rate and crystallinity,and improving the storage modulus and elasticity modulus.     

Flow and heat transfer behaviour of nanofluids in microchannels

Flow and heat transfer of aqueous based silica and alumina nanofluids in microchannels were experimentally investigated. The measured friction factors were higher than conventional model predictions at low Reynolds numbers particularly with high nanoparticle concentrations. A decrease in the friction factor was observed with increasing Reynolds number, possibly due to the augmentation of nanoparticle aggregate shape arising from fluid shear and alteration of local nanoparticle concentration and nanofluid viscosity. Augmentation of the silica nanoparticle morphology by fluid shear may also have affected the friction factor due to possible formation of a core/shell structure of the particles. Measured thermal conductivities of the silica nanofluids were in approximate agreement with the Maxwell-Crosser model, whereas the alumina nanofluids only showed slight enhancements. Enhanced convective heat transfer was observed for both nanofluids, relative to their base fluids (water), at low particle concentrations. Heat transfer enhancement increased with increasing Reynolds number and microchannel hydraulic diameter. However, the majority of experiments showed a larger increase in pumping power requirements relative to heat transfer enhancements, which may hinder the industrial uptake of the nanofluids, particularly in confined environments, such as Micro Electro-Mechanical Systems (MEMS).     

基于颗粒团聚理论的纳米制冷剂导热系数计算

用基于颗粒团聚理论的导热系数算法计算了2种铜-水纳米流体在不同配比下的导热系数并与实验数据对比,证明了算法的可行性.使用该算法计算了5种铜-R22纳米制冷剂在不同配比下的导热系数.计算结果表明,颗粒团聚理论和热阻网络法是进行纳米制冷剂导热系数研究的有力工具.     

纳米Ca2B6O11的制备及摩擦学性能

采用中和沉淀法合成了球型、粒径分布均匀的纳米硼酸钙润滑油添加剂,利用XRD、SEM对其结构组成和表面形貌进行了表征。将添加剂样品均匀分散在润滑油中得到成品油,静置观察考查了润滑油的分散性和稳定性。利用重负荷车辆与工业齿轮油中试验检验了润滑油的的润滑性能。结果表明,纳米硼酸钙添加剂具有良好的分散性、稳定性和抗磨减摩性能。