核殼結(jié)構(gòu)碳包鐵納米流體的導(dǎo)熱特性及應(yīng)用研究.pdf

1、在汽車、能源、化工、電子等多個(gè)領(lǐng)域中，強(qiáng)化傳熱技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，其中傳熱介質(zhì)占據(jù)著非常重要的地位。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，常見的傳熱介質(zhì)如水、油、乙二醇等無機(jī)或有機(jī)溶劑已經(jīng)無法滿足高效傳熱需求，納米流體比傳統(tǒng)的導(dǎo)熱介質(zhì)有更高的導(dǎo)熱系數(shù)，納米粒子的微小尺寸能減小傳熱界面的摩擦系數(shù)，納米流體的優(yōu)點(diǎn)使得傳熱界面熱阻進(jìn)一步降低，使其在傳熱強(qiáng)化領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。
　　本論文創(chuàng)新性地研究具有核殼結(jié)構(gòu)的碳包鐵納米粒子，及其與生理鹽水制

2、成的納米流體。采用真空石墨電弧法制各了粒徑均勻的碳包鐵納米粒子，并且對(duì)納米粒子的核殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并且從晶體成核理論探討其結(jié)構(gòu)形成原因;采用生理鹽水為基液，添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碳包鐵納米粒子和不同類型的表面活性劑，經(jīng)過適當(dāng)時(shí)間超聲分散，最后調(diào)節(jié)流體的pH值后形成碳包鐵納米流體。探討了影響納米流體分散穩(wěn)定性的主要因素，研究添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)納米粒子的流體導(dǎo)熱系數(shù)，結(jié)果表明:碳與鐵原子在不同溶解度下的析出效應(yīng)和晶體生長(zhǎng)機(jī)制差異是形成核殼結(jié)構(gòu)碳包

3、鐵納米粒子的主要原因;超聲分散時(shí)間、流體pH值與表面活性劑種類是影響納米流體分散穩(wěn)定性的重要因素;納米流體導(dǎo)熱系數(shù)隨納米粒子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化，但它們之間呈非線性關(guān)系，當(dāng)添加表面活性劑PVP的碳包鐵納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.11％時(shí)達(dá)到最高0.94W/(m·K)。
　　目前對(duì)于納米流體的應(yīng)用研究主要集中在其高效導(dǎo)熱性能方面上的應(yīng)用，并以工業(yè)強(qiáng)化傳熱應(yīng)用為主。而本實(shí)驗(yàn)研究把納米流體應(yīng)用于近年來發(fā)展迅速的原發(fā)性肝癌的治療方法——射頻消融手術(shù)醫(yī)

4、學(xué)應(yīng)用方面上。
　　原發(fā)性肝癌（以下簡(jiǎn)稱肝癌）是嚴(yán)重威脅人民健康的惡性疾病之一。以射頻消融為代表的局部治療方法具有適應(yīng)癥廣、創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等多方面優(yōu)勢(shì)，是肝癌治療的重要手段之一。臨床數(shù)據(jù)研究表明:RFA對(duì)范圍≤3.0cm的小肝癌的療效與手術(shù)切除相近;而對(duì)于較大范圍的肝癌則反復(fù)多次治療，且療效欠佳。增大消融范圍是提高和保證RFA療效的關(guān)鍵。本論文創(chuàng)新性地將碳包鐵納米流體用于豬肝射頻消融實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)碳包鐵納米流體比生理鹽水有更佳的傳熱效