ИСТИНА

Для увеличения интенсивности теплопередачи в охлаждающих установках могут быть использованы жидкости, состоящие из несущей среды (вода) и наночастиц с высокой теплопроводностью. В последнее время наблюдается повышенный интерес к таким системам, в том числе содержащим наноалмазы. В настоящей работе расчет коэффициентов теплопроводности (k), водных дисперсий наноалмазов проведен на основании экспериментально измеренных коэффициентов температуропроводности (D), плотности и теплоемкости k=D·ρ·Cp. Коэффициент D определен из характеристического времени развития термолинзы. Среди достоинств метода термолинзовой спектрометрии можно выделить: одновременное изучение дисперсной фазы и дисперсионной среды; возможность измерений в потоке, определения оптической плотности, оценки размеров наночастиц. С целью изучения влияния концентрации наноалмазов на физико-химические свойства водных дисперсий были выбраны марки наноалмазов детонационного синтеза, из которых можно получить высококонцентрированные растворы (до 280 мг/мл). Предложено применение оптикоакустической спектроскопии (по оптической плотности при 532 нм) для контроля стабильности водных дисперсий, поскольку применение УФ/видимой спектроскопии, как и динамического светорассеяния, ограничено в области высоких концентраций. В небольших диапазонах концентраций проведено сравнение оптических плотностей, получаемых разными методами. Методом ДСК показано значимое уменьшение теплопроводности дисперсий по сравнению с водой при концентрации наноалмазов 50 мг/мл и выше. Для максимально растворимых наноалмазов получена линейная зависимость теплоемкости от концентрации наноалмазов (уменьшение до 23% для 280 мг/мл). Проведено сравнение с моделями, доступными для описания теплоемкости наножидкостей. Показано отсутствие зависимости теплоемкости от типа наноалмазов. Для трех марок наноалмазов показана линейная зависимость плотности дисперсии от концентрации наноамазов. Увеличение плотности для растворов с концентрацией 50 мг/мл составляет 3.2-3.6% в зависимости от типа. Кроме того, наблюдалось увеличение вязкости с ростом концентрации наноалмазов, например, на 55% для марки Ruddm (50 мг/мл). Проходит работа по фракционированию наноалмазов с целью изучения зависимости свойств от размера частиц. Сравнивается применение микро- и ультрацентрифуг, проводится оптимизация времени центрифугирования и способа отбора фракций, изучается влияние фракционирования на растворимость наноалмазов. Различие фракций по размеру проводится косвенно. При помощи метода ДСК определяется разница температур плавления объемной фазы растворителя и наночастиц растворителя, находящихся в «характерных» пустотах между наночастицами алмаза.