导热油基CuO纳米流体的合成及其强化传热研究

摘要

以硬脂酸铜为前躯体,甲苯为溶剂,采用溶剂热-表面修饰法,首次添加浓氨水为反应体系提供碱性环境,一步制备了硬脂酸修饰氧化铜(SA-CuO)纳米粒子,并通过分散SA-CuO纳米粒子合成了导热油基CuO纳米流体.对产物进行了表征,测定了纳米流体的高温导热系数.结果显示,CuO纳米粒子表面被硬脂酸修饰,SA-CuO纳米粒子在导热油中具有良好的分散稳定性;SA-CuO纳米粒子属于单斜晶系结构,形貌为不完全规则的球形纳米粒子,尺寸约为20～50nm.CuO纳米流体与基础油导热系数的比值随SA-CuO纳米粒子质量分数的提高而增大,在100～180℃,导热系数的提高率随温度的升高显著增大.SA-CuO纳米粒子对导热油的导热系数具有显著的强化作用,仅添加0.60w％的SA-CuO纳米颗粒时,纳米流体的导热系数是导热油的3.19～4.83倍.这种强化传热特点对于提高传热效率、减少能源损耗具有极大的实际意义.