粉末技术：二氧化钛纳米颗粒的相组成和浓度对纳米流体导电性的影响.docx

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1、粉末技术：二氧化钛纳米颗粒的相组成和浓度对纳米流体导电性的影响目录1 .研究背景1.研究内容12 .主要数据2.研究背景含有二氧化钛(TiOz)纳米颗粒的纳米流体是研究人员最常研究的流体之一， 其粘度和导热性等性能已被大量报道。然而，只有很少的论文发表了关于这类 纳米流体的电学特性的研究，在大多数已发表的著作中，作者强调了经典电导 率模型的不相容性，并介绍了他们自己的经验关联来描述电学特性对纳米颗粒 浓度和温度的相关性，这些关联通常只适用于一种特定的纳米流体。因此，提 供新的实验数据对开发描述纳米流体电学性质的更好模型具有重要意义。热如 夫理工大学的JacekFal等人测定了三种二氧化钛纳米颗

2、粒分散在乙二醇基纳米 流体中的电导率的实验数据，最后将实验数据与现有模型进行了比较，提出了 一种新的理论关联。相关成果以 u Electrical conductivity of titanium dioxide ethylene glycol-based nanofluids: Impact of nanoparticles phase and concentrationv 为题发表在国际期刊PowderTechnology(IF=5.134)上。1 .研究内容本文报道了三种二氧化钛纳米颗粒分散在乙二醇基液中的纳米流体中的电 导率的实验数据。实验采用两步法制备了。2质量分数为0.01 0.2

3、0的纳米流 体。结果表明，乙二醇中纳米颗粒的含量增加了导电性能，其增加的程度 取决于纳米颗粒的相组成。最显著的增强是含有纯锐钛矿相的二氧化钛纳 米流体，在10和20 wt%时,增强率超过4586400%。止匕夕卜,TiO2M1 - EG纳米 流体的特征是在相同条件下电导率有很大的提高。另一方面，在以金红石为主相的样品中，TiO2纳米颗粒效应最低。结果表明锐钛矿相有利于电导率的提 高。并将实验结果与已有的模型和理论关联式进行了比较。结果表明，该模型 与已有模型不一致，并提出了新的纳米流体模型。2 .主要数据支 un qJB)卷 uswUn eejpsuss7300020001000 -|-0m_

4、kI Illi I I III II I I I III I iIII I III II II 111 I I III-1000 1 , I1203040506070809020()Un eB) Al0uac一图1 Ti5精制粉末的X射线衍射图a）锐钛矿，b）金红石，c）混合物及其扫描电镜图第2页共6页第3页共6页图 2 a) TiO2A, b) TiO2M1, c) TiO2M2 的能谱(EDS)光谱700060005000400030002000100000.0040.0080.0120.016806040200TiOpA-EG, 25C TiO2M1-EGt 25C TiO2M2-EG,

5、 25C Maxwell model (1)Cruz model (2)Avin corelation (5)Eq. (9) for TiO2A-EG Eq. (9) for TiO2M1-EG Eq.(9, for TiO舞-EG l一0.010.020.030.040.050.060.07第4页共6页b)a)02UJ3/SSLio虬对于(a)体积分数和(b)体积浓度的数据和模型，理论模型和数值拟合与25 C下的实验数据进行比较(点为实验数据，实线为拟合函数或理论模型)50000 4500040000 3500030000 2500020000 15000 100005000 0第5页共6页图4不同类型的TiC)2纳米流体的导电性(a)Ti5A-EG(c)Ti5M1-EG(e)TiC)2M2EG及其增强(b)TiC2A-EG(d) TiO2Ml - EG (f) TiO2 M2-EG第6页共6页