熔盐基二氧化硅纳米流体的热学强化及其机理研究

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本文利用Stober法制备二氧化硅粉体,并讨论了陈化时间对产物的影响。利用化学法在二氧化硅表面负载了铜粒子,便于观察其表面双生羟基的分布。采用两步法制备了纳米粒子含量为1wt%的熔盐基纳米流体,并用扫描电镜和DSC-TG同步热分析仪对样品进行表征。对比研究了制备过程中蒸发温度和热处理温度对产物显微组织结构和热学性能参数的影响。实验结果表明,利用Stober法制备二氧化硅粉体的过程中,陈化时间延长不仅会使产物平均粒径增大,也会导致产物数量增多,二氧化硅粒子在液相中的形核和长大过程是同时进行的。随后本文以自制的二氧化硅为原料,采用化学法在其表面负载了铜纳米粒子,观察其分布情况,自制的二氧化硅粒子表面有均匀分布的双生羟基。实验结果表明,相同组分的纳米流体,蒸发温度不同时,产物显微组织形貌和比热值均不同。蒸发温度为200℃时,所得纳米流体中的纳米粒子均匀分散在纯盐基体上,纯盐基体晶粒为不规则块状,此时纳米流体相比于纯盐基体比热强化达25%,效果最佳。随后本文讨论了不同热处理温度对产物微观形貌和热学性能的影响。结果表明,在纯盐基体熔点以下保温会使纳米粒子团聚;在纯盐基体熔点以上保温对纳米粒子分散性影响不大,但纯盐基体晶粒由不规则块状变为片状。热处理后的样品比热值均低于未经过热处理的纳米流体。
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