导热悬浮液及其制备方法技术

本发明专利技术属于材料技术领域，具体涉及一种导热悬浮液及其制备方法。一种导热悬浮液，包括导热油和分散在所述导热油中的纳米金刚石和N.N‑双羟乙基烷基酰胺。本发明专利技术导热悬浮液中，通过N.N‑双羟乙基烷基酰胺的改性作用使纳米金刚石稳定均匀分散在导热油中，最终使导热悬浮液的导热系数得到显著提升，具有很好的导热效率，在石油化工、造纸纺织、航空航天等领域具有很好的应用前景。

Thermal conductive suspension and its preparation method

The invention belongs to the technical field of materials, in particular to a heat conductive suspension and a preparation method thereof. A heat conducting suspension comprises a heat conducting oil and nanodiamonds and N.N -dihydroxyethyl alkylamide dispersed in the heat conducting oil. The nano-diamond is stabilized and evenly dispersed in the heat conducting oil through the modification of N.N dihydroxyethyl alkylamide in the heat conducting suspension of the invention, and finally the thermal conductivity of the heat conducting suspension is significantly improved, which has good thermal conductivity and good application prospect in the fields of petrochemical industry, paper-making textile, aerospace, etc.

【技术实现步骤摘要】
导热悬浮液及其制备方法
本专利技术属于材料
，具体涉及一种导热悬浮液及其制备方法。
技术介绍
导热油(Thermalconductiveoil)曾名为“热载体油”(GB/T4016-1983《石油产品名词术语》)，是用于间接传递热量的一类热稳定性较好的专用油品。悬浮液(suspension)是指固体颗粒分散于液体中，因布朗运动而不能很快下沉，此时固体分散相与液体的混合物称悬浮液。导热油作为一种传热介质已被广泛应用于石油化工、造纸纺织、航空航天等各个行业，它具有易于调节控制温度、对设备无腐蚀、投资低等优点。200℃以上的传热换热工质主要使用合成导热油，它能够在-80～400℃之间使用，能够避免低温凝固和高温蒸发的限制，具有加热均匀、沸点高、高温热稳定性好、可再循环使用、使用温度范围宽、调温控温准确、低毒性和可回收利用的特点。但导热油的不足之处是其导热系数比较低，因此，传热速率较慢，不利于快速换热及节能减排。纳米强化传热的导热油的制备是利用纳米粒子增强导热油的传热性能从而提高导热油的导热系数，强化传热效率。金刚石不仅具有极其稳定的物化性质，具有耐高温溶液腐蚀、高硬度特点，而且是自然材料中热导率最高的。但是，纳米金刚石颗粒在导热油中不能稳定地悬浮，其容易发生团聚而出现聚沉现象，这大大降低了纳米金刚石颗粒在导热油中的使用寿命及使用效果。因此，现有技术有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种导热悬浮液及其制备方法，旨在解决现有金刚石材料不能稳定地分散在导热油中，容易发生沉聚，从而在导热油中使用受限的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种导热悬浮液，包括导热油和分散在所述导热油中的纳米金刚石和N.N-双羟乙基烷基酰胺。本专利技术提供的导热悬浮液中，将纳米金刚石和N.N-双羟乙基烷基酰胺一起分散在导热油中，N.N-双羟乙基烷基酰胺作为一种表面活性剂，通过对纳米金刚石颗粒表面进行改性，使纳米金刚石能稳定、均匀地分散在导热油，而纳米金刚石具有优异的物理和化学性能，是已知物质中硬度最高、弹性模量最高、热导率最高的物质，而且具有高熔点、绝缘性好、抗腐蚀性强的优点；因此，本专利技术中，通过N.N-双羟乙基烷基酰胺的改性作用使纳米金刚石稳定均匀分散在导热油中，最终使导热悬浮液的导热系数得到显著提升，具有很好的导热效率，在石油化工、造纸纺织、航空航天等领域具有很好的应用前景。本专利技术另一方面提供一种导热悬浮液的制备方法，包括如下步骤：提供所述导热油；将所述导热油进行加热处理，然后将所述N.N-双羟乙基烷基酰胺与所述纳米金刚石分散在所述导热油中，得到所述导热悬浮液。本专利技术提供的导热悬浮液的制备方法，只需将导热油加热后，再将少量的纳米金刚石和N.N-双羟乙基烷基酰胺分散在其中就可以得到，该制备方法操作简单，适合规模化生产，在制备过程中，通过N.N-双羟乙基烷基酰胺的改性作用，能使纳米金刚石稳定均匀分散在导热油中而不团聚，最终制得的导热悬浮液的导热系数得到显著提升，具有很好的导热效率，因此具有很好的应用前景。附图说明图1为本专利技术实施例1的纳米金刚石颗粒的粒度分布图；图2为本专利技术实施例2的纳米金刚石颗粒的粒度分布图；图3为本专利技术实施例3的纳米金刚石颗粒的粒度分布图；图4为本专利技术实施例4的纳米金刚石颗粒的粒度分布图；图5为本专利技术实施例5的纳米金刚石颗粒的粒度分布图；图6为本专利技术对比例的纳米金刚石颗粒的粒度分布图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一方面，本专利技术实施例提供了一种导热悬浮液，包括导热油和分散在所述导热油中的纳米金刚石和N.N-双羟乙基烷基酰胺。本专利技术实施例提供的导热悬浮液中，将纳米金刚石和N.N-双羟乙基烷基酰胺一起分散在导热油中，N.N-双羟乙基烷基酰胺作为一种表面活性剂，通过对纳米金刚石颗粒表面进行改性，使纳米金刚石能稳定、均匀地分散在导热油，而纳米金刚石具有优异的物理和化学性能，是已知物质中硬度最高、弹性模量最高、热导率最高的物质，而且具有高熔点、绝缘性好、抗腐蚀性强的优点；因此，在本专利技术实施例中，通过N.N-双羟乙基烷基酰胺的改性作用使纳米金刚石稳定均匀分散在导热油中，最终使导热悬浮液的导热系数得到显著提升，具有很好的导热效率，在石油化工、造纸纺织、航空航天等领域具有很好的应用前景。N.N-双羟乙基烷基酰胺，又称椰子油脂肪酸二乙醇酰胺，简称尼纳尔，化学分子式为C11H23CON(CH2CH2OH)2，为非离子型表面活性剂，通过其表面改性作用，可以使得纳米金刚石颗粒稳定均匀分散于导热油溶液中。而且可以通过调节N.N-双羟乙基烷基酰胺的浓度即可实现纳米金刚石在导热油中的稳定分散。纳米金刚石具有优异的物理和化学性能，是目前热导率最高的物质，纳米金刚石颗粒的导热系数一般可达1700-1800W/mK，纳米金刚石在导热油稳定分散后，可以解决导热油导热系数低，导热效率低的问题，最终使导热悬浮液的导热系数范围达到10.8-20.5W/mK。在本专利技术一实施例的所述导热悬浮液中，所述导热油包括氢化三联苯导热油、苄基甲苯导热油和二苄基甲苯导热油，以及其他合适的导热油中的的至少一种。在本专利技术一实施例的所述导热悬浮液中，所述导热油与所述纳米金刚石的质量比为100：(0.005-0.5)；本专利技术实施例中，只需加入很少量的纳米金刚石就可以显著提高导热油的导热系数，当加入的纳米金刚石为导热油的质量的0.005-0.5％时，可以使导热油的导热系数提升约10-20倍，对应导热效率也会提升约10倍以上。在本专利技术另一实施例的所述导热悬浮液中，所述导热油与所述N.N-双羟乙基烷基酰胺的质量比为100：(0.003-0.3)。在该质量比范围内，可以使N.N-双羟乙基烷基酰胺的浓度约为1×10-6-1×10-2mol/L，即N.N-双羟乙基烷基酰胺在该浓度范围内可以使纳米金刚石更好地分散在导热油中。更进一步地，在本专利技术一实施例的所述导热悬浮液中，所述导热悬浮液还包括减阻剂。减阻剂可以增加导热油的流动性，使最终的导热悬浮液具有更佳使用效果。优选地，所述减阻剂包括十六烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种。更优选地，所述导热油与所述减阻剂的质量比为100：(0.1-1)，即当加入的减阻剂为导热油的质量的0.01-1％时，可以使导热油的流动性效果最佳。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种导热悬浮液的制备方法，包括如下步骤：S01：提供所述导热油；S02：将所述导热油进行加热处理，然后将所述N.N-双羟乙基烷基酰胺与所述纳米金刚石分散在所述导热油中，得到所述导热悬浮液。本专利技术实施例提供的导热悬浮液的制备方法，只需将导热油加热后，再将少量的纳米金刚石和N.N-双羟乙基烷基酰胺分散在其中就可以得到，该制备方法操作简单，适合规模化生产，在制备过程中，通过N.N-双羟乙基烷基酰胺的改性作用，能使纳米金刚石稳定均匀分散在导热油中而不团聚，最终制得的导热悬浮液的导热系数得到显著提升，具有很好的导热效率，因此具有很好的应用前景。进一步地，在上述S0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热悬浮液，其特征在于，包括导热油和分散在所述导热油中的纳米金刚石和N.N‑双羟乙基烷基酰胺。

【技术特征摘要】
1.一种导热悬浮液，其特征在于，包括导热油和分散在所述导热油中的纳米金刚石和N.N-双羟乙基烷基酰胺。2.如权利要求1所述的导热悬浮液，其特征在于，在所述导热悬浮液中，所述导热油与所述纳米金刚石的质量比为100：(0.005-0.5)；和/或所述导热油与所述N.N-双羟乙基烷基酰胺的质量比为100：(0.003-0.3)。3.如权利要求1所述的导热悬浮液，其特征在于，所述导热油包括氢化三联苯导热油、苄基甲苯导热油和二苄基甲苯导热油中的至少一种。4.如权利要求1-3任一项所述导热悬浮液，其特征在于，所述导热悬浮液还包括减阻剂。5.如权利要求4所述的导热悬浮液，其特征在于，所述减阻剂包括十六烷基三甲基氯化铵和十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种；和/或所述导热油与所述减阻剂的质量比为100：(0.1-1)。6.如权利要求1-3任一项所述的导热悬浮液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾智勇，贾丽萍，黄贝，席青华，
申请(专利权)人：深圳市爱能森储能技术创新有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44