[发明专利]用于冷却工质的纳米银流体及其合成方法

说明书

本发明及一种用于冷却工质的纳米银流体及其合成方法。包括以下步骤：S1：将表面活性剂、去离子水、乙二醇、丙三醇和油酸按照预设比例混合均匀，得到混合液；S2：于搅拌条件下，在混合液中依次加入硝酸银溶液、还原剂和亚硫酸钠溶液，之后继续搅拌预设时间；S3：将S2得到的产物恒温静置，之后加热处理，得到纳米银流体。本发明在乙二醇‑丙三醇‑水基中采用一步法合成纳米银流体，制备得到的纳米银流体不仅具有较高的导热系数，能够显著提高液体冷却工质的热交换效率；而且性能稳定，长时间不聚沉，进而能够有效满足工业水冷的要求；即其有效解决了传统纯液体换热工质(如水、油、醇等)存在的导热系数低、热交换效率低下等缺点。

技术领域

本发明涉及工业水冷热交换技术领域，具体涉及一种用于冷却工质的纳米银流体及其合成方法。

背景技术

随着科学技术的发展、能源动力问题的日益突出，以及各种电子器件集成化程度越来越高，使得单位面积的热流量不断增加，从而对热交换系统的高效低阻紧凑等性能指标的要求也越来越高，对强化传热技术提出了新的更高的要求。也就是说：低导热系数的换热工质己成为研究新一代高效传热冷却技术的主要障碍。例如：传统纯液体换热工质多采用水、油、醇等用于水冷热交换，其虽然能达到一定高的沸点和较低的冰点，但是导热系数太低。

基于此，传统纯液体换热工质(如水、油、醇等)已很难满足一些特殊条件下的传热与冷却要求。近年来，纳米流体作为一种新型的传热冷却工质，逐渐进入人们视野，其将广泛应用于车辆、航天航空、电子、化工、建筑、食品等领域，满足动力装置、大功率发动机、绝热发动机、空调装置、热泵系统、超导磁体、大功率电子设备、超级计算机等设备的高负荷的传热及冷却要求。因此，提供一种新型的能够有效用于冷却工质的纳米银流体的合成方法具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种用于冷却工质的纳米银流体及其合成方法。本发明在乙二醇-丙三醇-水基中采用一步法合成纳米银流体，制备得到的纳米银流体不仅具有较高的导热系数，能够显著提高液体冷却工质的热交换效率；而且性能稳定，长时间不聚沉，进而能够有效满足工业水冷的要求；即其有效解决了传统纯液体换热工质(如水、油、醇等)存在的导热系数低、热交换效率低下等缺点。

为此，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种用于冷却工质的纳米银流体，合成纳米银流体的原料组分包括：硝酸银、混合液、还原剂和亚硫酸钠；混合液的原料组分包括表面活性剂、去离子水、乙二醇、丙三醇和油酸中的一种或多种。

优选地，以合成100mL纳米银流体计：硝酸银的加入体积为20～30mL，表面活性剂的加入体积为10～20mL，还原剂的加入体积为5～15mL，亚硫酸钠的加入体积为5～10mL；其中，硝酸银的浓度为0.5～1g/L，表面活性剂的浓度为0.5～2.5g/L；还原剂的浓度为2～6g/L，亚硫酸钠的浓度为0.05～0.2g/L。

优选地，混合液中：表面活性剂、去离子水、乙二醇、丙三醇和油酸的体积比依次为(10～15)：(5～10)：(25～35)：(5～10)：(0.1～0.2)。

优选地，表面活性剂选用阴离子表面活性剂，且优选十二烷基苯磺酸钠；还原剂选用次亚磷酸钠和/或柠檬酸钠。

第二方面，本发明提供一种纳米银流体的合成方法，包括以下步骤：S1：将表面活性剂、去离子水、乙二醇、丙三醇和油酸按照预设比例混合均匀，得到混合液；S2：于搅拌条件下，在混合液中依次加入硝酸银溶液、还原剂和亚硫酸钠溶液，之后继续搅拌预设时间；S3：将S2得到的产物恒温静置，之后加热处理，得到纳米银流体。

优选地，S1中：混合过程中，控制温度为20～30℃，搅拌转速为600～800rpm，时间为20～30min。