ИСТИНА

Одной из важнейших проблем современной энергетики является отведение тепла из промышленных установок. Известно, что обычные охлаждающие жидкости обладают достаточно низкой теплопроводностью, поэтому в качестве теплоносителей могут быть использованы так называемые наножидкости, двухфазные системы, состоящие из базовой жидкости и наночастиц с высокой теплопроводностью. Поскольку наноалмазы обладают высокой теплопроводностью, их водные дисперсии представляют в этой связи большой интерес. Для исследования выбраны марки наноалмазов детонационного синтеза, для которых возможно получение водных дисперсий с высокими концентрациями (RUDDM 100 мг/мл, RDDM 280 мг/мл), есть коммерчески доступные водные дисперсии (SDND 50 мг/мл). Для контроля стабильности таких концентрированных дисперсий не подходят стандартные методы (определение гидродинамического радиуса методом динамического светорассеяния, дзета-потенциала, получение УФ/видимого спектра поглощения). Предложено использование оптикоакустической спектроскопии (ОАС) для определения скорости фототермически возбужденного звука и оптической плотности концентрированных дисперсий наноалмазов. Проведено сравнение оптических плотностей, получаемых при помощи ОАС и спектрофотометрии, и показаны различия в спектрах поглощения дисперсий RUDDM и RDDM. Теплопроводность водной дисперсии наноалмазов оценена только в одной работе, планируется измерить температуропроводности дисперсий методом термолинзовой спектрометрии и рассчитать теплопроводность (k), исходя из экспериментальных данных по температуропроводности (D), плотности и теплоемкости k=D·ρ·Cp. На данный момент показано значимое увеличение температуропроводности в водных дисперсиях наноалмазов для концентраций свыше 5 мг/мл. Методом ДСК изучено влияние концентраций трех типов наноалмазов на теплоемкость их водных дисперсий. Показано, что теплоемкость значимо отличается от теплоемкости воды при концентрации наноалмазов около 50 мг/мл и выше и практически не зависит от типа. На примере RDDM показано линейное уменьшение (до 23% для 280 мг/мл) теплоемкости от концентрации наноалмазов. Полученную зависимость сравнили с моделями, предложенными в работах по теплофизическим характеристикам растворов, содержащих наночастицы. Кроме этого, показана линейная зависимость плотности дисперсий от концентрации наноалмазов каждого типа. Наблюдается увеличение плотности, например, для растворов с концентрацией 50 мг/мл на 3.2–3.6%. Немаловажным для практического применения свойством таких дисперсий является вязкость. Дисперсии трех выбранных марок наноалмазов характеризуются увеличением вязкости по отношению к воде (на 55% для 50 мг/мл RUDDM) и различной зависимостью вязкости от концентрации. Проводится работа по фракционированию дисперсий с целью проверки зависимости свойств от размеров.