一種添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種導熱油組合物，具體地說，涉及通過添加復合金屬納米添加劑提 高導熱系數(shù)，增強傳熱效果，減少能源消耗的新型導熱油組合物。
【背景技術】
[0002] 由于金屬或金屬氧化物具有比油高得多的導熱系數(shù)，因此在油中添加固體金屬或 金屬氧化物顆粒可提高油的導熱系數(shù)，增強傳熱效果，從而減少能源消耗。
[0003] 普通的金屬或金屬氧化物顆粒由于尺寸較大，添加到油中可造成過濾網(wǎng)、管道的 堵塞，并且由于普通的金屬或金屬氧化物顆粒密度較大，極易沉淀，不能形成穩(wěn)定的懸浮 液。通過研究發(fā)現(xiàn)，納米顆粒具有的量子效應、小尺寸效應使其可與油形成較穩(wěn)定的懸浮 液，而由于金屬納米粒子在液體中的布朗擴散、熱擴散加速了金屬納米粒子與液體粒子的 熱交換，從而增強導熱系數(shù)。
[0004] 因此，選用納米級金屬或金屬氧化物添加到導熱油中制備"納米導熱油提高導 熱油導熱系數(shù)，強化傳熱效果，減少能源消耗。而復合金屬納米添加劑是由兩種或多種納米 級金屬、納米級金屬氧化物復合制備而成，比單一納米添加劑具有更為優(yōu)異的性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，W提高導 熱油導熱系數(shù)。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物的制 備方法。
[0007] 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合 物，其各組分質(zhì)量百分數(shù)組成如下；復合金屬納米添加劑0. 1 %-15 %，分散劑0 %-10 %，導 熱油余量。
[0008] 所述導熱油為市售導熱油，包括礦物油型導熱油和合成型導熱油。
[0009] 所述礦物油型導熱油包括采用HVI類基礎油、環(huán)烷基基礎油調(diào)制的導熱油；所述 合成型導熱油為烷基苯型、烷基蔡型、聯(lián)苯型、Η聯(lián)苯型導熱油。
[0010] 所述的復合金屬納米添加劑為納米級金屬或納米級金屬氧化物的兩種或多種復 合制備而成，復合比例優(yōu)選采用各組分相同比例。
[0011] 所述的復合金屬納米添加劑的制備方法可采用本領域常用方法，比如機械球磨 法、溶膠-凝膠法、水熱法。
[0012] 所述金屬為銅、鐵、鉛、金、銀W及稀±金屬。
[0013] 納米顆粒的尺徑對導熱系數(shù)的增強效果W及懸浮液制備難易程度有影響，尺徑越 小越為理想，但會造成成本的增加，故要求金屬納米顆粒尺徑須為lOOnmW下。復合金屬納 米添加劑加入量為2. 5% -7. 5%，優(yōu)選加入量為2. 5% -3%。加入量過小，導熱系數(shù)提高不 明顯，加入量過大，懸浮液不易制備。
[0014] 所述的分散劑為聚離、聚離胺、測化聚異了帰了二醜亞胺或高分子量了二醜亞胺， 分散劑吸附在納米粒子表面，產(chǎn)生粒子間排斥力，使粒子不能接近從而防止分散的納米粒 子團聚，分散劑加劑量根據(jù)與納米金屬顆粒重量比確定，優(yōu)選加入量為納米金屬顆粒加入 量的3倍，優(yōu)選分散劑為聚離胺。分散劑的加入可導致油品破乳化能力下降，因此也可根據(jù) 實際情況不添加分散劑。
[0015] 所述添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物的制備方法，包括W下步驟：
[0016] a)將制備的復合金屬納米添加劑與導熱油按所述重量比例混合，攬拌化-5h，攬 拌溫度 55°C -75°C ;
[0017] b)將步驟a處理完的油樣中加入所述比例的分散劑，繼續(xù)攬拌比-2h，如若不添加 分散劑可省略此步驟；
[0018] C)將步驟b處理完的油樣進行超聲波處理，頻率為25曲Z-40曲Z，功率1000-3000 瓦，超聲波處理時間化-6h。
[0019] 所述的復合金屬納米添加劑為兩種或多種金屬納米顆粒或金屬氧化物納米顆粒 混合制備而成。
[0020] 所述的復合金屬納米添加劑的制備方法為機械球磨法、溶膠-凝膠法、水熱法。
[0021] 本發(fā)明的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物具有W下優(yōu)點：
[0022] 1)本發(fā)明的導熱油組合物可大幅提高導熱油的導熱系數(shù)，增強傳熱效果，達到減 少能源消耗的目的；
[0023] 2)本發(fā)明的導熱油組合物不會對過濾網(wǎng)W及管道造成堵塞，不易形成沉淀；
[0024] 3)本發(fā)明的導熱油組合物所需生產(chǎn)原料簡單易得，制備方法較為簡單。
【具體實施方式】
[0025] W下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0026] 實施例1
[0027] 取納米銅粉末、納米鐵粉末按照質(zhì)量比例1:1，采用溶膠-凝膠法制備化-Fe復合 金屬納米添加劑，顆粒尺寸平均為80nm。
[002引取市售心地300礦物油型導熱油2700g、制備的化-Fe復合金屬納米添加劑75g混 合，在6(TC下混合攬拌3小時，然后加入225g WFklOOO聚離胺繼續(xù)攬拌1小時，然后將油 樣放入超聲波儀器中進行超聲波處理4小時，設定頻率30曲Z、功率3000W，制成本發(fā)明的產(chǎn) 品。
[0029] 本發(fā)明產(chǎn)品的原料心地300礦物油型導熱油與本實施例1產(chǎn)品導熱系數(shù)對比如 下：
[0030]
[0031] '實施例1比心地300礦物油型導熱油在不同溫度下的導熱系數(shù)有明顯提高，且實 施例1導熱系數(shù)隨溫度升高而增強。
[00礎 實施例2
[0033] 取納米銅粉末、納米氧化銅粉末按照質(zhì)量比例1: 1，采用水熱法制備化-化0復合 金屬納米添加劑，顆粒尺寸平均為80nm。
[0034] 取市售kQC330合成型導熱油2700g、取制備的化-化0復合金屬納米添加劑75g 混合，在60°C下混合攬拌3小時，然后將油樣放入超聲波儀器中進行超聲波處理5小時，設 定頻率35曲Z、功率3000W，制成本發(fā)明的產(chǎn)品。
[0035] 本實施例的原料kQC330合成型導熱油與本實施例產(chǎn)品導熱系數(shù)對比如下：
[0036]
[OOW]'實施例2比kQC330合成型導熱油在不同溫度下的導熱系數(shù)有明顯提高，'且實施 例2導熱系數(shù)隨溫度升高而增強。
[00測 實施例3
[0039] 取納米銅粉末、納米氧化鉛粉末、納米四氧化Η鐵粉末按照質(zhì)量比例1:1:1，采用 水熱法制備化-Al2〇3-Fe3〇4復合金屬納米添加劑，顆粒尺寸平均為90nm。
[0040] 取市售kQC320礦物油型導熱油2600g、取制備的化-Al2〇3-Fe3〇4復合金屬納米添 加劑90g混合，在6(TC下混合攬拌3小時，然后加入270g高分子量了二醜亞胺繼續(xù)攬拌1 小時，然后將油樣放入超聲波儀器中進行超聲波處理6小時，設定頻率30曲Z、功率3000W， 制成本發(fā)明的產(chǎn)品。
[0041] 本發(fā)明產(chǎn)品的原料kQC320礦物油型導熱油與本實施例1產(chǎn)品導熱系數(shù)對比如 下：
[0042]
[0043] 實施例3比kQC320礦物油型導熱油在不同溫度下的導熱系數(shù)有明顯提高，且實 施例3導熱系數(shù)隨溫度升高而增強。
[0044] 本發(fā)明的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物及其制備方法，復合金屬納米 添加劑的添加可明顯提高導熱油導熱系數(shù)，增強傳熱效果，減少能源消耗。分散劑的添加是 為了更好地保持復合金屬納米添加劑在油中的懸浮性，防止團聚體的產(chǎn)生。由于分散劑的 添加可引起油樣破乳化效果變差，也可根據(jù)實際情況選擇不添加分散劑。制備過程中通過 超聲波處理可使導熱油與復合金屬納米添加劑形成較穩(wěn)定的懸浮液。
[0045] 雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在 本發(fā)明基礎上，可w對之作一些修改或改進，送對本領域技術人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎上所做的送些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
【主權項】
1. 一種添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，其特征在于：其組分及含量為：復 合金屬納米添加劑0. 1% -15%，分散劑0% -10%，導熱油余量。2. 根據(jù)權利要求1所述的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，其特征在于：所 述導熱油為礦物油型導熱油或合成型導熱油。3. 根據(jù)權利要求2所述的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，其特征在于：所 述礦物油型導熱油包括采用HVI類基礎油、環(huán)烷基基礎油調(diào)制的導熱油；所述合成型導熱 油為烷基苯型、烷基萘型、聯(lián)苯型、三聯(lián)苯型導熱油。4. 根據(jù)權利要求1-3任意一項所述的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，其特 征在于：所述的復合金屬納米添加劑加入量為2. 5% -7. 5%，優(yōu)選加入量為2. 5% -3%。5. 根據(jù)權利要求4所述的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，其特征在于：所 述的復合金屬納米添加劑為兩種或多種金屬納米顆粒或金屬氧化物納米顆?；旌现苽涠?成。6. 根據(jù)權利要求5所述的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，其特征在于：所 述的復合金屬納米添加劑的制備方法為機械球磨法、溶膠-凝膠法、水熱法。7. 根據(jù)權利要求1-6任意一項所述的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，其特 征在于：所述的分散劑為聚醚、聚醚胺、硼化聚異丁烯丁二酰亞胺或高分子量丁二酰亞胺， 優(yōu)選為聚醚胺分散劑。8. 根據(jù)權利要求7任意一項所述的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，其特征 在于：所述的分散劑加入量為復合金屬納米添加劑加入量的3倍。9. 根據(jù)權利要求1-8任意一項所述的添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物的制 備方法，其特征在于：包括以下步驟： a) 將復合金屬納米添加劑與導熱油按所述重量比例混合，攪拌2h-5h，攪拌溫度 55 °C -75 °C ； b) 將步驟a處理完的油樣中加入所述比例的分散劑，繼續(xù)攪拌lh-2h ; c) 將步驟b處理完的油樣進行超聲波處理，頻率為25kHz-40kHz，功率1000-3000瓦， 超聲波處理時間3h-6h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，此組合物包括普通導熱油、復合金屬納米添加劑和分散劑；其各組分質(zhì)量百分數(shù)組成如下：復合金屬納米添加劑0.1％-15％，分散劑0％-10％，導熱油余量。本發(fā)明所述的是一種添加復合金屬納米添加劑的導熱油組合物，復合金屬納米添加劑的添加可明顯提高導熱油導熱系數(shù)，增強傳熱效果，減少能源消耗；分散劑的添加是為了更好地保持復合金屬納米添加劑在油中的懸浮性，防止團聚體的產(chǎn)生；由于分散劑的添加可引起油樣破乳化效果變差，也可根據(jù)實際情況選擇不添加分散劑。而且制備過程中通過超聲波處理可使導熱油與復合金屬納米添加劑形成較穩(wěn)定的懸浮液。
【IPC分類】C09K5/10
【公開號】CN105586013
【申請?zhí)枴緾N201410563255
【發(fā)明人】賈德強, 陳惠卿, 韋安柱, 李萬英, 桂硯楠, 賈睿, 夏鵬, 薛玉苓
【申請人】中國石油化工股份有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月21日