采用"兩步法"制備質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5wt%～4.0wt%的Cu-乙二醇納米流體,研究超聲時(shí)間、濃度和溫度對納米流體穩(wěn)定性及粘度的影響。研究結(jié)果表明,溫度為20℃時(shí),分析經(jīng)過超聲15～75min處理的Cu-乙二醇納米流體（4.0wt%）粘度發(fā)現(xiàn),超聲45min時(shí)其粘度最大;分析超聲45和60min的納米流體透射電鏡（TEM）圖像發(fā)現(xiàn),超聲45min時(shí)其穩(wěn)定性更優(yōu);在乙二醇溶液里添加Cu納米顆粒會(huì)影響流體的粘度,且粘度隨粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而增大,流體穩(wěn)定性隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而減小;Cu-乙二醇納米流體的粘度隨溫度的升高而變小。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在修正已有的粘度模型基礎(chǔ)上,擬合納米流體粘度與粒子濃度、溫度的關(guān)系,提出了新的粘度計(jì)算公式。根據(jù)固溶體的形成機(jī)理和能量最低原理對以上現(xiàn)象進(jìn)行了理論解釋。 

【文章來源】：材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,38(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

SCYN1302型粘度測定儀實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

圖3所示是超聲45和60min質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為1.0wt%、2.0wt%及4.0wt%的Cu-乙二醇納米流體的TEM圖像。從圖可見，不同濃度的Cu-乙二醇納米流體都出現(xiàn)相的團(tuán)聚現(xiàn)象，且超聲時(shí)間為45min（圖3(a)～(c））和60min（圖3(d)～(f））的Cu-乙二醇納米流體均隨著濃度的增大納米顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象加劇，形成納米簇尺寸的增大，說明同一超聲時(shí)間的納米流體，濃度越大其穩(wěn)定性就越差。進(jìn)一步分析，同濃度Cu-乙二醇納米流體超聲45min及60min的TEM圖像發(fā)現(xiàn)，超聲45min處理的納米流體團(tuán)聚現(xiàn)象比60min的要少，顆粒分散更均勻，團(tuán)聚形成較小的納米簇。因此，對Cu-乙二醇納米流體而言，超聲45min比60min有更好的穩(wěn)定性。圖3 Cu-乙二醇納米流體的TEM圖像

圖2 去離子水粘度測量值與標(biāo)準(zhǔn)值比較分析上述現(xiàn)象，隨著顆粒濃度增大，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量增加，粒子間無規(guī)則運(yùn)動(dòng)碰撞的概率增大，顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象越嚴(yán)重，表現(xiàn)為Cu-乙二醇納米流體的穩(wěn)定性下降。超聲振動(dòng)能夠有效地打破納米顆粒間的團(tuán)聚，但同時(shí)也會(huì)使顆粒產(chǎn)生聚集，超聲時(shí)間過短使納米顆粒分散不均勻，超聲時(shí)間過長會(huì)加劇流體中顆粒碰撞形成新的團(tuán)聚。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]碳納米流體相變特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王姣,楊波,劉軍,蔡光明.  強(qiáng)激光與粒子束. 2015(07)
[2]納米流體黏度與溫度的關(guān)系研究[J]. 凌智勇,張睿,張忠強(qiáng),丁建寧,程廣貴.  化工新型材料. 2014(08)
[3]納米流體能量傳遞理論與應(yīng)用[J]. 宣益民.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2014(03)
[4]乙二醇基納米流體黏度的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周登青,吳慧英.  化工學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]影響納米流體導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)驗(yàn)測試的因素[J]. 李興,陳穎,莫松平,劉琢瑋.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(04)



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