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SiO2-H2O纳米悬浮液的导热及其机理分析

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采用"两步法"分别将50 nm、500 nm粒径的SiO2纳米颗粒加入去离子水中制备纳米悬浮液,采用稳定性分析仪测试SiO2-H2 O纳米悬浮液的分散稳定性.结果显示:SiO2-H2O纳米悬浮液的不稳定性指数低于0.37,说明SiO2纳米颗粒在去离子水中分散稳定.在此基础上,采用Hotdisk导热系数仪分别测试SiO2-H2 O纳米悬浮液在25℃、-20℃下的导热系数,就颗粒浓度和粒径的影响进行研究.结果显示:SiO2-H2 O纳米悬浮液在25℃下的液相导热系数随颗粒浓度的增大、粒径的减小而上升;在-20℃下由于冰的导热系数比SiO2纳米颗粒大,SiO2-H2 O纳米悬浮液的固相导热系数转而下降.采用Maxwell、Bruggeman、Yu and Choi和Xie提出的导热系数模型计算SiO2-H2 O纳米悬浮液的液相和固相导热系数,与测试结果对比发现:导热系数模型能相对较好地预测SiO2-H2 O纳米悬浮液的固相导热系数,但对悬浮液液相导热系数的预测存在很大偏差.分析认为,在纳米颗粒自身导热性能和其微观布朗运动对SiO2-H2 O纳米悬浮液的导热强化中,纳米颗粒的微观布朗运动起到主要作用.
Analysis on Thermal Conductivity Mechanism of SiO2-H2O Nanofluids

刘刚、贾莉斯、陈颖、汪嘉城、莫松平

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广东工业大学材料与能源学院,广州510006

水基纳米悬浮液 SiO2纳米颗粒 导热系数 颗粒浓度 颗粒粒径

国家自然科学基金

51876045

2021

材料导报
重庆西南信息有限公司

材料导报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.605
ISSN：1005-023X
年,卷(期)：2021.35(z1)
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