[發明專利]一種制備碳納米流體的方法

無效

• 申請號: 200610090368.7
• 申請日: 2006-07-03
• 公開（公告）號: CN101063032A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 劉敏生;林景正
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C09K5/14
• 分類號: C09K5/14
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司
• 代理人: 曹桂珍

技術領域

本發明涉及碳納米技術，特別涉及制備具有已增加導熱率之碳納米流體之方法。

背景技術

熱傳輸流體之導熱率在能量高效熱傳輸設備(包括電子設備、加熱設備、通風設備、空調、冷凍及運輸設備)之開發中起重要作用。高級熱傳輸流體之開發對于改善公知的熱傳輸流體之高效熱傳輸特性而言無疑是必需的。低導熱率是許多工業應用中所需能量高效熱傳輸流體之開發中的主要限制。

授予Segal之美國專利第5,863,455號揭示一種膠狀流體，其具有位于載體流體中的金屬粒子以使電磁裝置絕緣并冷卻，該電磁裝置會因于電磁裝置內部采用高電流密度與高交流(AC)電壓而產生熱。通過使金屬或金屬氧化物粒子懸浮于授予Choi等人之美國專利第6,221,275號中所揭示的液體中，亦開發出一種新類別的熱傳輸流體。在真空中產生上述這些金屬或金屬氧化物粒子并使其分散，同時上述這些粒子穿過已加熱基板附近，該流體之薄膜。

新興的碳納米技術顯示出在許多工程應用方面有發展前景。近來普遍提出將碳納米管當作具有已增加導熱率的穩定納米材料。然而，碳納米管堅固、有彈性，黏性亦非常高。此使得難以使其均勻地分散到流體中以為能量管理提供高效的熱傳輸媒介。

發明內容

本發明之一范例揭示一種制備碳納米流體之方法，該碳納米流體具有已增加的導熱率。該方法包含：提供基礎流體；提供許多碳納米管；將上述這些碳納米管與該基礎流體結合；通過物理攪拌操作使上述這些碳納米管實質上均勻地分散到該基礎流體中；及對該物理攪拌操作期間執行該物理操作的系統進行冷卻。

本發明之另一范例揭示一種制備能夠擔當熱傳輸媒介之流體之方法。該方法包含：將許多官能基引入到碳納米管上以提供功能化碳納米管；提供基礎流體；將上述這些功能化碳納米管與該基礎流體結合；通過超聲波操作使上述這些碳納米管實質上均勻地分散到該基礎流體中；及對該超聲波操作期間執行該超聲波操作的系統進行冷卻。

在另一范例中，本發明揭示一種能夠擔當熱傳輸流體之碳納米流體。該碳納米流體包含基礎流體，其占體積的大約99.8至大約98％；及實質上均勻地分散到該基礎流體中之功能化碳納米管，其占體積的大約0.2至大約2.0％，其中該碳納米流體之導熱率比不具有碳納米管之基礎流體之導熱率高至少1.3倍。

在另一范例中，本發明揭示一種碳納米流體，其制造程序包括：將許多官能基引入到碳納米管上以提供功能化碳納米管；提供基礎流體；將上述這些功能化碳納米管與該基礎流體結合；通過超聲波操作使上述這些碳納米管實質上均勻地分散到該基礎流體中；及對該超聲波操作期間執行該超聲波操作的系統進行冷卻。

附圖說明

當并同各隨附附圖而閱覽時，即可更佳了解本發明之前揭摘要以及上文詳細說明。為達本發明之說明目的，各附圖里圖繪有現屬較佳之各具體實施例。然應了解本發明并不限于所繪之精確排置方式及設備裝置。

在各附圖中：

圖1為說明依據本發明之一具體實施例的用于產生功能化碳納米管之實驗裝置之示意圖；

圖2為說明依據本發明之另一具體實施例的鄰接雙管熱交換系統加以設置之超聲波均質機之示意圖；及

圖3為說明依據本發明之另一具體實施例的雙管熱交換系統之示意圖。

主要元件標記說明

1??????????????????????????實驗裝置

2??????????????????????????超聲波均質機

3??????????????????????????雙管熱交換器

4??????????????????????????冷卻循環系統

10?????????????????????????燒杯

11?????????????????????????回流系統

12?????????????????????????加熱臺

20?????????????????????????超聲波探針

20a????????????????????????尖端

21?????????????????????????電源供應

30?????????????????????????內管

31?????????????????????????外管

311????????????????????????入口

312????????????????????????出口