納米顆粒在小熱管中的應(yīng)用研究.pdf

1、納米材料因具有體積效應(yīng)、表面效應(yīng)及量子尺寸效應(yīng)，使其具有優(yōu)良的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)乃至化學(xué)性能，在醫(yī)藥、化工、電子、軍事等眾多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用?；诖耍芯空呖紤]探索納米材料在強(qiáng)化傳熱領(lǐng)域應(yīng)用，以期開辟納米材料應(yīng)用的新局面。
　　本課題旨在研究納米顆粒在傳熱領(lǐng)域的應(yīng)用，從而推動高性能傳熱設(shè)備的開發(fā)。本文將溶膠-凝膠法制備的SiO2納米顆粒添加到基液中制備成均勻的納米顆粒懸浮液，分析其熱物能。再將該類納米顆粒懸浮液封裝于小熱

2、管元件及小熱管散熱器內(nèi)，對納米顆粒懸浮液小熱管的啟動性能及傳熱性能進(jìn)行研究，對小熱管散熱器的散熱性能進(jìn)行研究。論文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
　　(1)納米顆粒的制備是研究性能優(yōu)良的納米顆粒懸浮液的基礎(chǔ)，是研究其在小熱管中應(yīng)用的關(guān)鍵。本文選用溶膠-凝膠法制備SiO2納米顆粒。分析正硅酸乙酯(TEOS)濃度、分散劑種類、水解時間及pH值對SiO2納米顆粒粒徑及分散性能的影響，確定納米顆粒的最佳制備條件。在該條件下制備的SiO2

3、納米顆粒平均粒徑為60nm。
　　(2)在不添加分任何散劑、不改變pH值的條件下，采用兩步法制備SiO2-H2O納米顆粒懸浮液。分析超聲振動時間對納米顆粒懸浮液的影響，在此基礎(chǔ)上制備出懸浮穩(wěn)定的SiO2-H2O納米顆粒懸浮液并對其在不同溫度和不同濃度下的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明SiO2-H2O納米顆粒懸浮液導(dǎo)熱系數(shù)均高于去離子水。
　　(3)將分散穩(wěn)定性良好的SiO2-H2O納米顆粒懸浮液密封于小熱管中加工成小熱管，組

4、建小熱管性能測試裝置，對納米顆粒懸浮液小熱管的啟動性能及傳熱性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明該傳熱性能顯著高于傳統(tǒng)的以去離子水為工質(zhì)的小熱管;運(yùn)用集總參數(shù)模型對納米顆粒懸浮液小熱管的啟動性能進(jìn)行理論計算，實驗結(jié)果與理論值基本吻合，表明可以通過集中參數(shù)法預(yù)測小熱管的啟動特性。
　　(4)將SiO2-H2O納米顆粒懸浮液小熱管組裝成翅片散熱器，建立小熱管散熱器性能測試裝置，研究納米顆粒懸浮液小熱管散熱器的傳熱性能。結(jié)果表明，納米顆粒懸浮液小熱管