ساخت نانوسیال پایه روغن با نانوساختارهای مختلف اکسید مس و بررسی خواص آنها

در این تحقیق، اثر ریخت نانوساختارهای مختلف اکسید مس بر رسانندگی گرمایی، گرانروی و نقطه¬ی اشتعال نانوسیال¬های پایه¬ی روغن بررسی شد. از روغن انتقال حرارت و روغن موتور sae 20w50 ساخت شرکت بهران به عنوان سیال¬های پایه، استفاده گردید. به این منظور، ابتدا، نانوساختارهای مختلف نانوذره، نانوذره¬ی لوزوی و نانومیله¬ی اکسید مس به¬روش¬های الکلی-حرارتی و آبی- حرارتی با پیش مواد استات، نیترات و کلرید مس تولید شدند. به¬ کمک تصاویر sem از این نانوساختارها، میانگین اندازه¬ی نانوذرات، 61 نانومتر و میانگین طول، عرض و ضخامت نانوذرات لوزوی¬، به¬ترتیب 3000، 508 و 91 و برای نانومیله¬ها 1063، 175 و 78 اندازه¬گیری شدند. برای تولید نانوسیال¬ها به روش دو مرحله¬ای، 2/0 تا 6 درصد وزنی از نانوساختارهای مختلف تولید شده به روغن پایه افزوده شد و با استفاده از امواج اولتراسونیک یا آسیای گلوله¬ای سیاره¬ای مخلوط گردید. نانوسیال¬های پایه¬ی روغن موتور که با آسیای گلوله¬ای سیاره¬ای تهیه شدند، پایداری خوبی داشتند. به¬منظور اندازه¬گیری رسانندگی گرمایی، نانوسیال¬های پایه¬ی روغن موتور با 2/0 تا 6 درصد وزنی از ریخت-های مختلف نانوساختارهای اکسید مس تهیه شده و رسانندگی گرمایی آن¬ها به کمک روش سیم گرم استاندارد اندازه¬گیری گردید. رسانندگی گرمایی نانوسیال¬ها با کسرهای وزنی 2/0 تا 2 درصد، افزایش قابل توجهی نسبت به سیال پایه نداشت؛ اما رسانندگی گرمایی نانوسیال¬ها در کسرهای وزنی 4 و 6 درصد، نسبت به سیال پایه افزایش نسبتاً خوبی داشتند. در کسر وزنی 4 درصد بیشترین و کمترین رسانندگی گرمایی به¬ترتیب مربوط به نانوسیال نانوذره و نانوذرات لوزوی بودند. در کسر وزنی 6 درصد، نانوسیال نانومیله و نانوذره به¬ترتیب بیشترین و کمترین رسانندگی گرمایی را داشت و در رسانندگی گرمایی نانوسیال نانوذرات لوزوی افزایشی دیده نشد. اختلاف در رسانندگی گرمایی این نانوسیال¬ها به تفاوت در سطح موثر آن¬ها نسبت داده می شود. گرانروی نانوسیال¬های پایه¬ی روغن موتور با ریخت مختلف نانوساختارها اندازه¬گیری شد. نانوسیال¬های نانوذرات لوزوی کمترین گرانروی را نسبت به نانوسیال¬های دیگر و حتی سیال پایه داشتند که این، نشان¬دهنده¬ی روان¬تر بودن این نانوسیال¬ها می¬باشد. بیشترین و کمترین گرانروی به¬ترتیب برای نانوسیال¬های 2/0 درصد وزنی نانومیله و نانوذره¬ی لوزوی و مقادیر 5/438 و cp1/388 اندازه¬گیری شد. نقطه¬ی اشتعال 4 نمونه نانوسیال 1/0 و 2/0 درصد وزنی نانوذره و نانوذرات لوزوی اندازه¬گیری شد و نتیجه آن¬که، نقطه¬ی اشتعال تمام نانوسیال¬ها نسبت به سیال پایه افزایش یافت؛ نانوسیال¬های نانوذرات لوزوی درمقایسه با نانوذره نقطه¬ی اشتعال بالاتری داشتند. بیشترین افزایش نقطه¬ی اشتعال نسبت به سیال پایه، به نانوسیال 2/0 درصد وزنی نانوذرات لوزوی مربوط بود که 38 درجه افزایش را نشان می¬داد.