مطالعه رفتار رئولوژیکی نانوسیال هیبریدی آب - اتیلن گلیکول/نانوآلومینا-نانوگرافن در دماهای پایین

نانوسیالات که از توزیع ذرات با ابعاد نانو در سیال پایه حاصل می شوند، نسل جدیدی از سیالات با پتانسیل بسیار بالا در کاردبرد های صنعتی هستند. در این پژوهش، تاثیر دما و غلظت نانوذرات متشکل از نانوذرات آلومینا و نانوصفحات گرافن بر رفتار ریولوژیکی سیال پایه متشکل از آب و اتیلن گلیکول مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین به میزان 2/0 درصد حجمی اولییک اسید (OA) و 2/0درصد وزنی سدیم دودسیل سولفونات (SDS) به عنوان ماده فعال سطحی برای تثبیت و پراکندگی نانوذرات به سیال پایه اضافه شدند. کسرحجمی نانوذرات 05/0، 1/0، 5/0، 1، 5/1، 2 و 5/2 درصد حجمی و دماهای مورد آزمایش در بازه دمایی 293-263 کلوین انتخاب شد. بررسی مورفولوژی و ریزساختار نانوذرات توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) انجام شد. تشخیص فازهای نانوذرات به وسیله آنالیز تفرق اشعه ایکس (XRD) انجام شد. همچنین مساحت ویژه و تخلخل نانوذرات از طریق آنالیز BET تعیین شد. ویسکوزیته نانوسیالات هیبریدی اندازه گیری و با سیال پایه مقایسه شد. نتایج نشان داد که خصوصیات ریولوژیکی نانوسیال هیبریدی آب - اتیلن گلیکول / نانو گرافن - نانو آلومینا خصوصا در دماهای زیر صفر به شدت به دما و غلظت نانوذرات وابسته است. نتایج ویسکوزیته دینامیکی نشان داد که نمونه های نانوسیال هیبریدی با کسرهای حجمی جامد کمتر از 5/0% رفتار نیوتنی داشتند، در حالی که نمونه های با کسرهای حجمی جامد بالاتر رفتار غیر نیوتنی shear thinning را نشان می دهند.