مطالعه رفتار رئولوژیکی نانوسیال هیبریدی آب-اتیلن گلیکول/نانوآلومینا-نانوگرافن در دماهای پایین

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 پژوهشکده فناوری و مهندسی، پژوهشگاه استاندارد، البرز، ایران

doi
10.22060/mej.2021.20275.7206
چکیده

نانوسیالات که از توزیع ذرات با ابعاد نانو در سیال پایه حاصل می‌شوند، نسل جدیدی از سیالات با پتانسیل بسیار بالا در کاردبرد‌های صنعتی هستند. در این پژوهش، تأثیر دما و غلظت نانوذرات متشکل از نانوذرات آلومینا و نانوصفحات گرافن بر رفتار رئولوژیکی سیال پایه متشکل از آب و اتیلن گلیکول مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین به میزان 0/2 درصد حجمی اولئیک اسید و 0/2درصد وزنی سدیم دودسیل سولفونات به عنوان ماده فعال سطحی برای پراکندگی نانوذرات به سیال پایه اضافه شدند. کسرحجمی نانوذرات 0/05، 0/1، 0/5، 1، 1/5، 2 و 2/5 درصد حجمی و دماهای مورد آزمایش در بازه دمائی 293-263 کلوین انتخاب شد. بررسی مورفولوژی و ریزساختار نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری انجام شد. تشخیص فازهای نانوذرات به وسیله آنالیز تفرق اشعه ایکس انجام شد. همچنین مساحت ویژه و تخلخل نانوذرات تعیین شد. ویسکوزیته دینامیک نانوسیالات هیبریدی اندازه‌گیری و با سیال پایه مقایسه شد. نتایج نشان داد که خصوصیات رئولوژیکی نانوسیال خصوصاً در دماهای زیر صفر به دما و غلظت نانوذرات وابسته است. نمونه‌های نانوسیال هیبریدی با کسرهای حجمی جامد کمتر از0/5% رفتار نیوتنی داشتند، در حالی که نمونه‌های با کسرهای حجمی جامد بالاتر رفتار غیر نیوتنی رقیق‌گردانی برش را نشان می‌دهند.