碳化硅納米流體的制備、性能研究及應(yīng)用.pdf

1、納米流體是指以一定的方式和比例，在液體介質(zhì)中添加納米級的金屬或非金屬粒子形成的一類新型傳熱工質(zhì)。高穩(wěn)定性納米流體的制備及其導(dǎo)熱性能、流變性能和光熱性能研究，對于納米流體太陽能利用的研究具有重要意義;另外，換流閥的開發(fā)與研究逐步走向成熟，但是冷卻問題卻阻礙了其在超高壓特高壓直流輸電中的應(yīng)用。而納米流體為解決這一問題帶來了曙光。但是，目前在這一領(lǐng)域的研究還比較少。
　　本文用分散法制備了SiC納米流體，通過XRD、TEM和沉降分析等方

2、法研究了納米流體的物相、形貌和穩(wěn)定性。并對樣品的流變性能、導(dǎo)熱性能、光吸收性能和光熱性能進(jìn)行了研究;設(shè)計(jì)并搭建了晶閘管水冷散熱器對流換熱試驗(yàn)平臺，研究了樣品在IGBT散熱器和晶閘管換流閥散熱器上對流換熱性能。研究結(jié)果表明:
　　1)通過分散法制備的水基和水/乙二醇冷卻液基SiC納米流體分散性好，穩(wěn)定性高，樣品可以穩(wěn)定幾個(gè)月而不發(fā)生分層現(xiàn)象。
　　2)、水基和水/乙二醇冷卻液基SiC納米流體近似為為牛頓型流體，二者的粘度均隨固

3、含量的升高而增大，隨溫度的升高而減小;水基SiC納米流體的粘度明顯小于水/乙二醇冷卻液基SiC納米流體的粘度。
　　3)、水基和水/乙二醇冷卻液基SiC納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)均高于相應(yīng)基液的導(dǎo)熱系數(shù)，二者的熱導(dǎo)率均隨固含量升高而增大，并且隨溫度的升高而增大，但其有效熱導(dǎo)率基本不變。2wt％的冷卻液基SiC納米流體導(dǎo)熱系數(shù)可比基液冷卻液提高9.36％。
　　4)、SiC粉末在紫外區(qū)和近紅外波段有較好的光吸收性能;SiC納米流體的光

4、透射率低于其基液的透射率，且隨著SiC納米流體固含量的升高，樣品的光透射率降低;隨著光程的增加而降低。
　　5)、SiC納米流體的光熱性能優(yōu)于基液的光熱性能。樣品的光熱性能隨固含量的增大而增強(qiáng)，隨功率的增大而增大。在1064nm波長的紅光的照射下，功率為23mW時(shí)，3wt％SiC/H2O和SiC/coolant納米流體分別升高了5.8℃和6.8℃，而基液水和冷卻液分別升高了0.5℃和0.5℃。SiC納米流體具有很好的光熱轉(zhuǎn)換性能，