[发明专利]一种制备碳纳米流体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及碳纳米技术，特别涉及制备具有已增加导热率之碳纳米流体之方法。

背景技术

热传输流体之导热率在能量高效热传输设备(包括电子设备、加热设备、通风设备、空调、冷冻及运输设备)之开发中起重要作用。高级热传输流体之开发对于改善公知的热传输流体之高效热传输特性而言无疑是必需的。低导热率是许多工业应用中所需能量高效热传输流体之开发中的主要限制。

授予Segal之美国专利第5,863,455号揭示一种胶状流体，其具有位于载体流体中的金属粒子以使电磁装置绝缘并冷却，该电磁装置会因于电磁装置内部采用高电流密度与高交流(AC)电压而产生热。通过使金属或金属氧化物粒子悬浮于授予Choi等人之美国专利第6,221,275号中所揭示的液体中，亦开发出一种新类别的热传输流体。在真空中产生上述这些金属或金属氧化物粒子并使其分散，同时上述这些粒子穿过已加热基板附近，该流体之薄膜。

新兴的碳纳米技术显示出在许多工程应用方面有发展前景。近来普遍提出将碳纳米管当作具有已增加导热率的稳定纳米材料。然而，碳纳米管坚固、有弹性，黏性亦非常高。此使得难以使其均匀地分散到流体中以为能量管理提供高效的热传输媒介。

发明内容

本发明之一范例揭示一种制备碳纳米流体之方法，该碳纳米流体具有已增加的导热率。该方法包含：提供基础流体；提供许多碳纳米管；将上述这些碳纳米管与该基础流体结合；通过物理搅拌操作使上述这些碳纳米管实质上均匀地分散到该基础流体中；及对该物理搅拌操作期间执行该物理操作的系统进行冷却。

本发明之另一范例揭示一种制备能够担当热传输媒介之流体之方法。该方法包含：将许多官能基引入到碳纳米管上以提供功能化碳纳米管；提供基础流体；将上述这些功能化碳纳米管与该基础流体结合；通过超声波操作使上述这些碳纳米管实质上均匀地分散到该基础流体中；及对该超声波操作期间执行该超声波操作的系统进行冷却。

在另一范例中，本发明揭示一种能够担当热传输流体之碳纳米流体。该碳纳米流体包含基础流体，其占体积的大约99.8至大约98％；及实质上均匀地分散到该基础流体中之功能化碳纳米管，其占体积的大约0.2至大约2.0％，其中该碳纳米流体之导热率比不具有碳纳米管之基础流体之导热率高至少1.3倍。

在另一范例中，本发明揭示一种碳纳米流体，其制造程序包括：将许多官能基引入到碳纳米管上以提供功能化碳纳米管；提供基础流体；将上述这些功能化碳纳米管与该基础流体结合；通过超声波操作使上述这些碳纳米管实质上均匀地分散到该基础流体中；及对该超声波操作期间执行该超声波操作的系统进行冷却。

附图说明

当并同各随附附图而阅览时，即可更佳了解本发明之前揭摘要以及上文详细说明。为达本发明之说明目的，各附图里图绘有现属较佳之各具体实施例。然应了解本发明并不限于所绘之精确排置方式及设备装置。

在各附图中：

图1为说明依据本发明之一具体实施例的用于产生功能化碳纳米管之实验装置之示意图；

图2为说明依据本发明之另一具体实施例的邻接双管热交换系统加以设置之超声波均质机之示意图；及

图3为说明依据本发明之另一具体实施例的双管热交换系统之示意图。

主要元件标记说明

1                          实验装置

2                          超声波均质机

3                          双管热交换器

4                          冷却循环系统

10                         烧杯

11                         回流系统

12                         加热台

20                         超声波探针

20a                        尖端

21                         电源供应

30                         内管

31                         外管

311                        入口

312                        出口