Hekzagonal bor nitrür nanoakışkanlarının termofiziksel özelliklerinin ve taşınım ısı transferi karakteristiklerinin deneysel olarak incelenmesi

Hekzagonal bor nitrür (hBN), yüksek ısıl iletim katsayısı ve üstün kimyasal inertlik gibi çok yönlü özellikleri olan, yüksek seviyede kararlı ve yalıtkan bir seramik malzemedir. Bu çalışmada hBN nanparçacıkları içeren iyondan arındırılmış su, etilen glikol (EG) ve EG-su (%50 hacimsel oran) baz sıvılı nanoakışkanların, hazırlanması, kararlılığı, termofiziksel özellikleri ve taşınım ısı transferi karakteristikleri deneysel olarak incelenmiştir. Bu sebeple, hBN nanoparçacıkları içeren kararlı nanoakışkanlar 2 adımlı üretim yöntemiyle üretilmiştir. Nanoakışkanların kararlılığı, zamana bağlı Zeta Potansiyel ve ısıl iletkenlik ölçümleri ile niceliksel olarak belirlenmiştir. Morfolojik karakterizasyon ise çevresel tarayan elektron mikroskobu (ESEM) ve zamana bağlı, tarayan elektron mikroskobu (TEM) ile tamamlanmıştır. %0.03 ile %3 arasında hacimsel konsantrasyonlu nanoakışkanların ısıl iletkenlik katsayısı artırımları, vizkozite değişimleri ile koordine olarak gözlemlenmiştir. hBN nanoakışkanlarının taşınım ısı transferi özellikleri, ısısal olarak gelişen katmanlı akışlarda, hacimsel oranı %0.1 ile %1 arasında değişen hBN-su nanoakışkanları, 800 ile 1700 Re arasındaki boru içi zorlanan akışlarda incelenmiştir. hBN nanoakışkanlarının, dikkat çekici ölçüde yüksek ısıl iletkenlik katsayısına sahip oldukları gözlemlenmiş olup, ayrıca, hBN-su nanoakışkanları, görece düşük konsantrasyonlarda bile, vizkozite değerlerindeki artışa kıyasla, önemli ölçüde artışı ısıl iletkenlik katsayısında göstermiştir. Taşınım ile ısı transferi özellikleri bakımından hBN-su nanoakışkanları, ısıl iletkenlik artışına parallel bir artış göstermiştir. Bu yüzden Nusselt sayısında normalin dışında bir artış görülmemiş olup, elde edilen bulgular katmanlı akışlar için standart sayılan ısıl yönden gelişen akış korelasyonlarından elde edilen sonuçlar ile uyumludur.