一种纳米流体热交换剂及其制备方法与用途技术

本发明专利技术涉及一种纳米流体热交换剂及其制备方法和用途，所述制备方法包括如下步骤：S1：超细硅藻土碱溶滤液的制备；S2：硅凝胶的制备；S3：纳米流体热交换剂的制备。所述纳米流体热交换剂，通过特定的组分处理和选择、特定的制备方法如工艺参数处理等，从而得到具有高温热稳定性好且性价比高等优异性能的纳米流体热交换剂，在热交换技术领域具有良好的工业化应用前景和市场价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热交换剂其制备方法与用途，更特别地涉及一种纳米流体热交换剂其制备方法与用途，属于纳米流体技术和应用领域。
技术介绍
随着科技的进步以及工业化的巨大和飞速发展，对于各种热交换剂(也即冷却液)的需求越来越旺盛，且对其性能也有着越来越苛刻的要求。因此，在热交换剂
，对于新型的、性能良好的热交换剂的研发，一直是长期以来科学家和科研工作者孜孜以求的目的。经过数十年的发展，截止目前，已经开发出了数代热交换剂，它们有着各自的广泛使用范围，在不同需求的领域中发挥了各自巨大和特定的作用。传统的水基型热交换剂应用最为广泛和普通，例如家用汽车、工矿企业等等，但其仍存在显著的缺陷，例如蒸发损失、水箱腐蚀、管路结垢等问题。这些缺陷往往造成换热器的损失与破坏，故必须定期更换。此外，由于该类热交换剂的用量巨大，大量更换后的有毒残液如何收集并集中化处理，也业已成为当前我国面临的又一严重的环境问题。有鉴于此，人们开发了第二代有机型无水交换剂，该类热交换剂弥补了传统水基型产品的上述缺陷，且具备免更换、无腐蚀、不结垢等诸多优异特点，已被广泛应用于乘用汽车冷却系统等多个具体领域，例如：CN1336410A公开了一种有机型发动机冷却液，其由乙二醇1000份、癸二酸2-8份、对苯二甲酸2-5份、甲苯并三唑1-4份、对叔丁基苯甲酸5-25份、辛酸1-12份、琥珀酸1-4份、消泡剂0.1-0.2份组成。所述冷却液具有良好的多金属防腐性能、储运稳定性好、抗硬水能力强、环境污染小、不含有害成分、用量小的优点及效果。CN101955756A公开了一种全有机发动机冷却液，其成分包括乙二醇1000质量份、十二烷二酸16-20质量份、十一烷二酸5-9质量份、苯丙三氮唑1-5质量份、2-乙基己酸3-6质量份、羟基苯甲酸0.5-3质量份、水解聚马来酸酐0.05-0.1质量份、消泡剂0.1-0.3质量份。所述发动机冷却液由全有机的化合物为原料，彼此具有极佳的协同效应，对多种金属尤其铝具有优异的防腐蚀性能；具有极佳的抗硬水性能；可大大提高冷却液的储备及使用稳定性；能有效地延长防冻液的使用寿命；由于不含有亚硝、胺、磷、铬等成分从而对环境无影响。CN102002347A公开了一种发动机无水冷却液，其包含以下重量百分比的各组分：乙二醇10-80％、丙二醇10-80％、多元醇5-20％、磷酸-钼酸盐0.1-0.8％、硅酸酯0.2-0.9％、4-甲基1H-苯并三唑0.1-1％、柠檬酸0.2-0.8％、癸二酸0.2-1％、辛酸0.1-1％、柠檬酸盐0.4-1.2％、助溶剂0.01-0.2％。所述冷却液冰点-30～-50℃、沸点130～150℃，可以确保发动机在寒冷天气的冷启动，同时工作温度由原来的85-95℃提高到95-150℃。同时，由于为非水体系，避免了电化学腐蚀，所添加的相关助剂对铝和铝合金及铜具有主动抗腐蚀的作用。CN103059819A公开了一种无水冷却液组合物，其包括基础液和复合腐蚀抑制剂，其中基础液包括丙二醇、乙二醇和二甘醇，还可以加入三甘醇和丙二醇醚，其中丙二醇醚为丙二醇或其缩合物与醇类发生缩合反应后生成的醚类产物；复合腐蚀抑制剂至少包括三聚氰胺与多元脂肪酸的酰化产物及水溶性盐和羟基芳香酸及其水溶性盐，还可以包括其它种类的腐蚀抑制剂，如钼酸盐、硅酸盐、硅酸盐稳定剂、脂肪酸及其水溶性盐。所述组合物具有优异的低温冷却性能、启动性能、高温稳定性能、腐蚀抑制性能和安全性能，适用于大功率、重负荷，高温工作环境的发动机。CN102367379A公开了一种全寿命发动机冷却液，其包含如下重量百分比的各组分：丙二醇10-50％、乙二醇50-80％、三唑类化合物0.1-1％、癸二酸0.5-3％、己二酸0.2-1％、苯甲酸钠0.5-1.5％、无机碱0.3-5％、消泡剂0.01-0.1％、染色剂0.01-0.1％。所述冷却液冰点-50℃以下、沸点166-191℃，由于不含水，彻底消除了含水冷却液因有水而造成的“开锅”、气蚀、蒸发、结垢、生锈等问题，避免了严重影响
散热的蒸汽气阻层的产生，可以有效提升发动机功率，节省燃油。因为不含水，且有合理的缓蚀体系，彻底解决了腐蚀问题。CN102433106A公开了一种发动机冷却系使用的无水冷却液，其包含以下重量百分比的各组分：丙二醇98.5-99.8％、有机缓蚀剂0.1-0.9％、助溶剂0.1-0.9％、着色剂0.0001-0.008％。所述无水冷却液冰点-58℃、沸点188℃，发动机可在这个温度区间稳定工作，解决发动机过热问题，并在极端寒冷的天气彻底解决水箱冻结的问题。所添加的相关有机缓蚀剂对发动机冷却系具有抗腐蚀作用。CN103351851A公开了一种无水冷却液，其包括重量百分比85-90％的丙二醇、重量百分比9-15％的聚醚、重量百分比0.2％的缓蚀剂。通过采用上述成分配比的无水冷却液，利用在丙二醇和聚醚中添加一定比例的缓蚀剂从而达到缓解发动机等零部件内壁的腐蚀，从而提高了发动机的使用寿命。而随着科技的发展，人们又开发出了涉及纳米流体的无水热交换剂，相对于第二代有机型无水交换剂，其所具有的性能有了进一步的改善与提升。例如：CN101935518A公开了一种用于微通道冷却器的纳米流体冷却液及其制备方法，其由水和经过化学处理的均匀悬浮于水中纳米碳管构成，其中纳米碳管的重量分数是从2-10％。其制备方法是：将1-4g纳米碳管加入到装有65-90ml浓硝酸的烧杯里，超声振荡，使之充分浸泡；移入到烧瓶里，置入油浴加热直至浓硝酸沸腾，同时冷凝回流；加入去离子水，超声振荡、清洗数次，直到纳米碳管表面的pH值呈中性；将过滤的纳米碳管放入烘箱中干燥；将纳米碳管均匀悬浮于水中，其中纳米碳管的重量分数是从2-10％，可得用于微通道冷却器的纳米流体冷却液。所述纳米流体冷却液不仅能显著提高微通道冷却器的散热性能，同时并未引起微通道进出口压力降的增大。CN102031093A公开了一种纳米无水防冻液的制备方法，包括如下步骤：1、将66-68wt％的二乙二醇和乙二醇的混合液与22-24wt％％的丙二醇溶液搅拌均匀，得防冻基础液；2、在步骤1所得的防冻基础液中加入4-6wt％的纳米颗粒；3、在步骤2所得的混合溶液中加入0.1-0.3wt％止沸剂；4、加入4.7-4.9wt％长效缓释剂；5、将步骤4所
得溶液调节pH值至7.5；6、将步骤5所得混合液蒸馏，除水份，得成品。其不仅有效地改变了现有技术易挥发，易结垢，易腐蚀金属设备，有效时间短的不足和缺陷，同时有效地提高了沸点，降低了冰点，极大地提高防冻液产品的品质。CN102585782A公开了一种适用于发动机高温低压冷却的纳米无水冷却油，其组成按质量百分比为：纳米氧化物1-5；丙二醇85-95；甲酸铯1-3；三甲基甘氨酸1-2；柠檬酸0.5；柠檬酸铵0.5。该冷却油可保证发动机在高温低压条件下工作，具有节油，减少尾气中有害污染物排放量，以及延长发动机及冷却系统使用寿命的效果。CN102703039A公开了一种纳米流体冷却液的制备方法及其制备的纳米流体冷却液，首先将二元醇与去离子水、碱混合均匀得到基础液；然后向基础液中加入硅酸乙酯，并使其水解得到含二氧化硅纳米颗粒的纳米流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米流体热交换剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：S1：超细硅藻土碱溶滤液的制备；S2：硅凝胶的制备；S3：纳米流体热交换剂的制备。

【技术特征摘要】
1.一种纳米流体热交换剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：S1：超细硅藻土碱溶滤液的制备；S2：硅凝胶的制备；S3：纳米流体热交换剂的制备。2.如权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于：所述步骤 S1具体如下：将粒度为 2-5 µm 的硅藻土粉末加入到质量百分比浓度为15-25%的强碱水溶液中，加热搅拌回流 1-3 小时，静置、冷却、过滤，得到超细硅藻土碱溶滤液。3.如权利要求 1-2 任一项所述的制备方法，其特征在于：所述强碱水溶液可为 NaOH 水溶液或 KOH 水溶液；其质量百分比浓度为 15-25%，最优选为 20%。4.如权利要求 3 所述的制备方法，其特征在于：所述硅藻土粉末与强碱水溶液的质量比为 1:1.5-2.5。5.如权利要求 1-4 任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤 S2 具体如下：将步骤 S1 得到的超细硅藻土碱溶滤液与无水乙醇进行混合，搅拌、静置、过滤，将得到的胶凝物洗涤 2-4 次，然后干燥，即得到所述硅凝胶。6.如权利要求 1-5 任一项所述的制备方法，其特征在于：所述超...

【专利技术属性】
技术研发人员：何秋生，罗逸，
申请(专利权)人：武汉优能纳米流体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42