Ag、石墨烯納米流體的制備及性能研究.pdf

1、納米流體是指把金屬或非金屬納米粉體分散到水、醇、油等傳統(tǒng)換熱介質(zhì)中，制備成均勻、穩(wěn)定、高導(dǎo)熱的新型換熱介質(zhì)，這是納米技術(shù)應(yīng)用于熱能工程這一傳統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新性的研究。納米流體在能源、化工、汽車、建筑、微電子、信息等領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用前景，從而成為材料、物理、化學(xué)、傳熱學(xué)等眾多領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　 本論文主要進(jìn)行以下幾個(gè)方面研究：
　　 以檸檬酸鈉、硼氫化鈉為還原劑，采用濕化學(xué)法制備了Ag-H2O納米流體；采用分散法，將

2、制備好的Ag納米顆粒分散到乙二醇中，制備了Ag-EG納米流體。以天然鱗片石墨為原料，制備了石墨烯-H2O納米流體。利用粒度分析、zeta電位、透射電鏡、掃描電鏡、原子力顯微鏡、X-射線衍射、紫外-可見(jiàn)光譜等手段，研究了制備條件對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、形貌的影響規(guī)律，并深入研究了納米流體的流變及導(dǎo)熱性能。研究結(jié)果表明:1）Ag納米顆粒為類球形結(jié)構(gòu)，平均粒徑為60nm左右，隨硝酸銀濃度的增加，所制備的Ag納米顆粒聚集成鏈狀結(jié)構(gòu)。2）石墨烯為片狀結(jié)構(gòu)，其

3、單層厚度約為0.344nm，略高于理論值0.335nm，表面存在不同程度的褶皺。隨著石墨烯-H2O納米流體濃度的增加，石墨烯片之間產(chǎn)生堆垛現(xiàn)象。3)Ag-H2O、Ag-EG納米流體為牛頓型納米流體。石墨烯-H2O納米流體，其濃度大于1mg·ml-1時(shí)，表現(xiàn)為非牛頓型納米流體，反之，有向牛頓型納米流體轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。4)20～60℃溫度范圍內(nèi)，當(dāng)Ag納米顆粒的體積分?jǐn)?shù)為0.121％時(shí)，與H2O相比，Ag-H2O納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)提高了8.9％

4、～78.5％;25℃時(shí)，Ag-EG納米流體的體積分?jǐn)?shù)由0.03vol％提高到0.12vol％，其導(dǎo)熱系數(shù)由1.6％增加到7.0％;55℃時(shí)，相同體積分?jǐn)?shù)變化的條件下，其導(dǎo)熱系數(shù)由5.0％增加到24.6％。石墨烯-H2O納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)隨固含量的增加而減小，隨溫度的升高而增大，25℃時(shí)，石墨烯-H2O(0.2mg·ml-1)納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)提高17.7％。
　　 本論文的創(chuàng)新之處在于:1、采用濕化學(xué)法制備了高體積分?jǐn)?shù)的Ag-H