Alümı̇nyum oksı̇t nanoakışkanların, polı̇üretan nanokapsüllü nanoakışkanların ve hı̇brı̇t nanoakışkanların hazırlanması ve karakterı̇zasyonu

Nanoakışkanlar kendilerine özgü fiziksel ve kimyasal özellikleri sebebi ile araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Kullanılan nanoparçacıkların morfolojisi, boyutu ve kimyasal doğası ile değişen bu fiziksel ve kimyasal özellikler nanoakışkanların kendine özgü karakteristik özellikler sergilemesine sebep olmaktadır. Çeşitli temel akışkanlar kullanılarak hazırlanan nanoakışkanlar, artan ısı iletim katsayıları ve taşınım katsayıları sebebi ile ısı transferi uygulamalarında oldukça fazla kullanılmaktadır. Sağladıkları yüksek soğutma oranları, düşük pompalama gücü ve aşınma direnci imalat, enerji, ulaşım ve elektronik gibi sanayinin bir çok alanında uygulamalarda yer almaktadır. Özet olarak nanoparçacıkların bir temel akışkan içerisinde dağıtılması ile elde edilen nanoakışkanlar, yüksek ısı iletim katsayıları sebebi ile ısı transferi artırımı amacıyla tercih edilmektedirler. Termal enerji depolamak amacıyla FDM kullanımı fikri genellikle katı ve sıvı faz arasında bir faz değişiminin gizli ısı olarak kullanımını sağlamaktadır. Faz değiştiren malzemeler kullanılarak gizli enerji depolama sistemlerinin kullanımı termal enerji depolamanın en etkili yoludur ve depolama proseslerinin izotermal doğası ve yüksek enerji yoğunluğu gibi avantajlara sahiptir. Bu nedenle bu çalışmada bir faz değiştiren maddenin nano enkapsulasyonu ile nano boyutta kapsüller elde edilerek, Al2O3 ve faz değiştiren madde içeren poliüretan kabuğa sahip nanokapsüllerin nanoparçacık olarak kullanıldığı, saf suyun temel akışkan olduğu mono ve hibrit nanoakışkanlar hazırlanmıştır ve nanoakışkanların kararlıkları üzerine yüzey aktif madde miktarının etkisi incelenmiştir. Nanoakışkanların termal iletkenlik ve viskozite değerleri belirlenmiştir. Nanoakışkanların hacimsel katı oranları % 0.01, %0.05 ve % 0.1 olarak seçilmiştir. Yüzey aktif madde miktarı 0.05g, 0.1g ve 0.15g olarak belirlenmiştir. Termal iletkenlikler KD2 Pro termal iletkenlik ölçüm cihazı ile yapılmıştır. Termal iletkenlik değerleri Al2O3 / su nanoakışkanlar için 0,604 W/m.K-0.628 W/m.K, poliüretan nanokapsül / su nanoakışkanlar için 0.540 W/m.K - 0.596 W/m.K, hibrit nanoakışkanlar için 0.604 W/m.K - 0.609W/m.K aralığında bulunmuştur. Viskoziteler Vibro marka viskozimetre kullanılarak belirlenmiştir. Viskozite değerleri Al2O3 / su nanoakışkanlar için 0.97 cp -1.09 cp, poliüretan nanokapsül/su nanoakışkanlar için 0.94 cp - 1.07 cp, hibrit nanoakışkanlar için 1 cp - 1.03 cp aralığında elde edilmiştir. Yapılan tüm ölçümler oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Genel olarak katı miktarı ve yüzey aktif madde miktarı arttıkça termal iletkenlik ve viskozite değerlerinin de arttığı gözlemlenmiştir.