Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chất lỏng tản n
Luận án: Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon trong quản lý nhiệt cho vệ tinh. X
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
139
Thời gian đọc
21 phút
Lượt xem
1
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Nghiên cứu khoa học vật liệu: Tổng quan và mục tiêu luận án.
- Số trang:
- 139 trang
- Trường:
- Học viện Khoa học và Công nghệ
- Chuyên ngành:
- Vật liệu điện tử
- Tác giả:
- Tô Anh Đức
- Năm:
- 2022
Tóm tắt nội dung luận án
I. Nghiên cứu khoa học vật liệu Tổng quan và mục tiêu luận án
Luận án này tập trung vào lĩnh vực khoa học vật liệu tiên tiến. Nghiên cứu giải quyết vấn đề quản lý nhiệt quan trọng. Các vệ tinh đối mặt với thách thức nhiệt độ khắc nghiệt. Hệ thống tản nhiệt hiệu quả là cần thiết. Luận án này phát triển chất lỏng tản nhiệt mới. Chất lỏng chứa ống nano cacbon (CNTs) làm thành phần chính. CNTs nổi bật với khả năng dẫn nhiệt vượt trội. Ứng dụng của CNTs cải thiện hiệu suất tản nhiệt. Đây là một hướng đi mới trong kỹ thuật vật liệu. Nghiên cứu này đóng góp vào sự phát triển của vật liệu tiên tiến. Nó mở ra triển vọng cho các hệ thống quản lý nhiệt tương lai. Khoa học vật liệu đóng vai trò then chốt trong công nghệ vũ trụ.
1.1. Bối cảnh và sự cần thiết của nghiên cứu vật liệu.
Môi trường không gian đặt ra yêu cầu cao về quản lý nhiệt. Vệ tinh hoạt động trong điều kiện biến đổi nhiệt độ lớn. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng đến hoạt động. Các linh kiện điện tử cần duy trì nhiệt độ ổn định. Vật liệu truyền thống gặp hạn chế trong truyền nhiệt. Nhu cầu về vật liệu tiên tiến có hiệu suất tản nhiệt cao là cấp thiết. Nghiên cứu vật liệu mới, đặc biệt là vật liệu nano, cung cấp giải pháp. CNTs được xem là ứng cử viên sáng giá. Chúng có tính chất vật liệu đặc biệt. Phát triển chất lỏng tản nhiệt hiệu quả là trọng tâm. Khoa học vật liệu đang tìm kiếm các giải pháp đột phá. Kỹ thuật vật liệu cần những đổi mới để nâng cao hiệu suất.
1.2. Mục tiêu chính của luận án tiến sĩ khoa học vật liệu.
Luận án này đặt ra nhiều mục tiêu cụ thể. Mục tiêu đầu tiên là nghiên cứu chế tạo thành công chất lỏng tản nhiệt. Chất lỏng này chứa ống nano cacbon đa vách (MWCNTs). Việc tối ưu hóa quy trình tổng hợp vật liệu là trọng tâm. Mục tiêu thứ hai là đặc trưng hóa tính chất vật liệu. Bao gồm tính chất nhiệt động lực học của chất lỏng nano. Đặc biệt là độ dẫn nhiệt và độ nhớt. Mục tiêu thứ ba là đánh giá hiệu quả ứng dụng của chúng. Tập trung vào hệ thống quản lý nhiệt cho vệ tinh. Luận án cũng phát triển mô hình tính toán lý thuyết. Mô hình này dự đoán độ dẫn nhiệt của chất lỏng nano phức tạp. Các kết quả nghiên cứu góp phần vào khoa học vật liệu.
1.3. Cấu trúc và phương pháp tiếp cận nghiên cứu.
Luận án được cấu trúc rõ ràng qua nhiều chương. Chương đầu tiên tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu. Nó giới thiệu về CNTs và chất lỏng nano. Chương tiếp theo trình bày phương pháp chế tạo vật liệu. Các quy trình tổng hợp vật liệu được mô tả chi tiết. Chương ba tập trung vào đặc trưng vật liệu. Các phương pháp thực nghiệm được sử dụng để xác định tính chất. Đặc biệt là các tính chất nhiệt quan trọng. Chương bốn đề cập đến mô hình tính toán lý thuyết. Nó phát triển một mô hình mới để dự đoán hành vi. Cuối cùng, luận án thảo luận về ứng dụng vật liệu. Kết luận và hướng nghiên cứu tương lai cũng được trình bày. Phương pháp tiếp cận kết hợp lý thuyết và thực nghiệm. Kỹ thuật vật liệu tiên tiến được áp dụng xuyên suốt.
II. Chế tạo vật liệu tiên tiến Ống nano cacbon và chất lỏng
Việc chế tạo vật liệu tiên tiến là nền tảng của nghiên cứu này. Trọng tâm là ống nano cacbon (CNTs) và chất lỏng nano. CNTs sở hữu cấu trúc vật liệu độc đáo. Chúng có tỷ lệ diện tích bề mặt trên thể tích lớn. Khả năng dẫn nhiệt của CNTs vượt trội so với nhiều vật liệu. Điều này làm cho chúng trở thành ứng cử viên lý tưởng. Chất lỏng nano là hỗn hợp của hạt nano trong chất lỏng nền. Quy trình tổng hợp vật liệu đòi hỏi sự chính xác cao. Mục tiêu là phân tán đều các hạt nano. Việc này đảm bảo tính chất vật liệu ổn định. Chế tạo thành công chất lỏng nano CNTs là bước quan trọng. Nó mở ra cánh cửa cho các ứng dụng vật liệu hiệu quả. Khoa học vật liệu liên tục tìm kiếm phương pháp chế tạo mới.
2.1. Tổng quan về ống nano cacbon Cấu trúc và lịch sử.
Ống nano cacbon (CNTs) là vật liệu dựa trên cacbon. Cấu trúc vật liệu của chúng là ống hình trụ. Đường kính ở thang nanomet. CNTs được phát hiện vào đầu những năm 1990. Chúng có tính chất cơ học và điện tử đặc biệt. Đặc biệt, độ dẫn nhiệt của chúng rất cao. Có hai loại chính: đơn vách (SWCNTs) và đa vách (MWCNTs). Luận án này tập trung vào MWCNTs. Lịch sử phát triển của CNTs ghi nhận nhiều tiến bộ. Từ nghiên cứu cơ bản đến ứng dụng vật liệu thực tế. Hiểu rõ cấu trúc vật liệu là chìa khóa. Nó giúp tối ưu hóa quá trình tổng hợp vật liệu. Khoa học vật liệu tiếp tục khám phá tiềm năng của CNTs.
2.2. Phương pháp chế tạo chất lỏng nano Một và hai bước.
Có hai phương pháp chính để chế tạo chất lỏng nano. Phương pháp một bước liên quan đến tổng hợp hạt nano trực tiếp trong chất lỏng nền. Điều này giúp giảm sự kết tụ của hạt. Tuy nhiên, việc kiểm soát kích thước hạt có thể khó khăn. Phương pháp hai bước là phương pháp phổ biến hơn. Nó bao gồm chế tạo hạt nano riêng biệt trước. Sau đó, các hạt này được phân tán vào chất lỏng nền. Sử dụng chất hoạt động bề mặt hoặc siêu âm giúp phân tán. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp là quan trọng. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất vật liệu của chất lỏng nano. Kỹ thuật vật liệu liên tục cải tiến các phương pháp này. Mục tiêu là đạt được sự phân tán tốt nhất.
2.3. Quy trình tổng hợp chất lỏng tản nhiệt chứa CNTs.
Quy trình tổng hợp chất lỏng tản nhiệt chứa CNTs là phức tạp. Nó thường sử dụng phương pháp hai bước. Đầu tiên, CNTs được xử lý để cải thiện khả năng phân tán. Quá trình này có thể bao gồm axit hóa bề mặt. Sau đó, các CNTs đã xử lý được thêm vào chất lỏng nền. Chất lỏng nền có thể là nước, ethylene glycol hoặc hỗn hợp. Các kỹ thuật phân tán như siêu âm được áp dụng. Mục tiêu là phá vỡ các cụm CNTs. Nó đảm bảo sự phân tán đồng nhất. Kiểm soát nồng độ CNTs là yếu tố then chốt. Nồng độ ảnh hưởng lớn đến tính chất vật liệu của chất lỏng nano. Quy trình này đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về hóa học và kỹ thuật vật liệu. Tổng hợp vật liệu đạt chất lượng cao là mục tiêu hàng đầu.
III. Đặc trưng và tính chất vật liệu Chất lỏng tản nhiệt nano
Đặc trưng hóa và đánh giá tính chất vật liệu là thiết yếu. Chất lỏng tản nhiệt nano chứa CNTs có những đặc điểm riêng. Cấu trúc vật liệu của các hạt nano ảnh hưởng đến tổng thể. Các tính chất vật liệu quan trọng cần được xác định. Bao gồm độ dẫn nhiệt, độ nhớt, và ổn định. Độ dẫn nhiệt cao là yếu tố chính. Nó quyết định hiệu quả tản nhiệt của chất lỏng. Độ nhớt ảnh hưởng đến khả năng bơm và tổn thất áp suất. Sự ổn định của chất lỏng nano là cực kỳ quan trọng. Nó ngăn chặn sự lắng đọng và kết tụ hạt. Các kỹ thuật đặc trưng vật liệu hiện đại được sử dụng. Ví dụ như kính hiển vi điện tử và phân tích nhiệt. Nghiên cứu này tập trung vào việc hiểu rõ các tính chất này. Kỹ thuật vật liệu đóng vai trò then chốt trong việc tối ưu hóa.
3.1. Khái niệm và phân loại chất lỏng nano trong kỹ thuật vật liệu.
Chất lỏng nano là một loại vật liệu mới trong kỹ thuật vật liệu. Chúng được tạo ra bằng cách phân tán các hạt nano rắn. Kích thước hạt thường dưới 100 nm. Chất lỏng nền có thể là nước, dầu, ethylene glycol hoặc chất lỏng làm mát thông thường. Mục tiêu chính của việc tạo ra chất lỏng nano là tăng cường tính chất truyền nhiệt. Sự phân tán các hạt nano làm tăng đáng kể độ dẫn nhiệt. Phân loại chất lỏng nano thường dựa trên loại vật liệu của hạt nano. Ví dụ: hạt kim loại (Cu, Ag), oxit kim loại (Al2O3, CuO), hoặc vật liệu dựa trên carbon như ống nano cacbon (CNTs). Kỹ thuật vật liệu đã mở ra nhiều hướng phát triển cho chất lỏng nano. Chúng mang lại tiềm năng cách mạng để cải thiện hiệu suất của nhiều hệ thống nhiệt, từ công nghiệp đến điện tử.
3.2. Tính chất nhiệt động học của chất lỏng nano CNTs.
Tính chất nhiệt động học của chất lỏng nano CNTs là trọng tâm. Độ dẫn nhiệt là tính chất quan trọng nhất. Nó cho thấy khả năng truyền nhiệt của vật liệu. Chất lỏng nano chứa CNTs thể hiện độ dẫn nhiệt cao hơn nhiều. So với chất lỏng nền tinh khiết. Điều này là do khả năng dẫn nhiệt ưu việt của CNTs. Độ nhớt cũng là một yếu tố cần xem xét. Độ nhớt tăng có thể ảnh hưởng đến khả năng bơm. Cấu trúc vật liệu, nồng độ hạt nano, và nhiệt độ đều ảnh hưởng. Nghiên cứu này đo lường các tính chất này. Mục tiêu là tối ưu hóa hiệu suất tản nhiệt. Việc hiểu rõ các tính chất này là cần thiết. Nó giúp thiết kế hệ thống quản lý nhiệt hiệu quả. Khoa học vật liệu đóng vai trò thiết yếu.
3.3. Phương pháp đánh giá và kiểm soát chất lượng vật liệu.
Các phương pháp đánh giá và kiểm soát chất lượng vật liệu là bắt buộc. Chúng đảm bảo độ tin cậy của kết quả nghiên cứu. Đối với chất lỏng nano, độ ổn định là yếu tố hàng đầu. Các phương pháp như đo thế zeta giúp đánh giá độ ổn định. Phân tích TEM hoặc SEM dùng để quan sát cấu trúc vật liệu và kích thước hạt. Các thiết bị đo độ dẫn nhiệt chuyên dụng được sử dụng. Ví dụ, thiết bị đo phương pháp dây nóng (hot-wire method). Đo độ nhớt bằng máy đo nhớt là cần thiết. Tất cả các phép đo này phải được thực hiện cẩn thận. Kiểm soát các thông số chế tạo vật liệu là chìa khóa. Điều này đảm bảo tính lặp lại và chính xác. Kỹ thuật vật liệu hiện đại cung cấp nhiều công cụ.
IV. Ứng dụng vật liệu thông minh Quản lý nhiệt cho vệ tinh
Ứng dụng vật liệu thông minh là mục tiêu cuối cùng của luận án. Trọng tâm là quản lý nhiệt hiệu quả cho vệ tinh. Vệ tinh hoạt động trong môi trường không gian khắc nghiệt. Chúng phải đối mặt với bức xạ mặt trời trực tiếp. Bức xạ phản xạ từ Trái Đất cũng là một nguồn nhiệt. Đồng thời, các linh kiện điện tử tạo ra nhiệt nội bộ. Việc duy trì nhiệt độ ổn định là tối quan trọng. Nó đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của vệ tinh. Chất lỏng nano chứa CNTs cung cấp giải pháp tiên tiến. Khả năng dẫn nhiệt vượt trội của chúng có thể cải thiện đáng kể. Hệ thống tản nhiệt truyền thống thường không đủ hiệu quả. Nghiên cứu này khám phá tiềm năng của ứng dụng vật liệu mới. Nó hướng tới các giải pháp bền vững cho công nghệ vũ trụ. Khoa học vật liệu thúc đẩy đổi mới trong lĩnh vực này.
4.1. Thách thức quản lý nhiệt trong môi trường vũ trụ.
Môi trường vũ trụ đặt ra nhiều thách thức về nhiệt. Vệ tinh phải đối mặt với chênh lệch nhiệt độ lớn. Từ lạnh giá âm hàng trăm độ C đến nóng bức hơn trăm độ C. Các nguồn nhiệt chính bao gồm bức xạ mặt trời. Bức xạ mặt trời phản xạ từ Trái Đất (Albedo) cũng góp phần. Nhiệt phát ra từ chính Trái Đất cũng ảnh hưởng. Ngoài ra, ma sát với các phân tử tự do trong khí quyển thượng tầng. Các linh kiện điện tử trên vệ tinh cũng sinh ra nhiệt. Hệ thống quản lý nhiệt phải cân bằng tất cả các nguồn nhiệt này. Nó cần đảm bảo nhiệt độ hoạt động tối ưu. Kỹ thuật vật liệu cần phát triển các giải pháp bền vững.
4.2. Vai trò của chất lỏng nano CNTs trong làm mát vệ tinh.
Chất lỏng nano CNTs đóng vai trò quan trọng trong làm mát vệ tinh. Chúng là vật liệu tiên tiến với khả năng dẫn nhiệt ưu việt. Khi được sử dụng trong hệ thống ống nhiệt hoặc bộ trao đổi nhiệt. Chất lỏng nano có thể hấp thụ và truyền nhiệt hiệu quả hơn. So với các chất lỏng làm mát truyền thống. Điều này giúp giảm kích thước và trọng lượng của hệ thống tản nhiệt. Đây là yếu tố cực kỳ quan trọng đối với vệ tinh. Việc giảm trọng lượng giúp giảm chi phí phóng. Nâng cao hiệu quả tản nhiệt kéo dài tuổi thọ linh kiện. Ứng dụng vật liệu này mở ra hướng đi mới. Nó góp phần vào sự phát triển của công nghệ vũ trụ.
4.3. Tiềm năng ứng dụng rộng rãi của chất lỏng nano.
Tiềm năng ứng dụng của chất lỏng nano không chỉ giới hạn ở vệ tinh. Chúng có thể được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Ví dụ, trong các hệ thống năng lượng mặt trời. Chất lỏng nano cải thiện hiệu suất thu nhiệt. Trong ngành công nghiệp ô tô, chúng giúp làm mát động cơ hiệu quả hơn. Trong lĩnh vực điện tử, chúng tản nhiệt cho các chip hiệu năng cao. Khai thác địa nhiệt và các nguồn năng lượng khác cũng hưởng lợi. Chất lỏng nano thông minh còn đang được nghiên cứu. Chúng có khả năng thay đổi tính chất theo điều kiện. Nghiên cứu vật liệu này đang mở ra nhiều cơ hội mới. Khoa học vật liệu đang khám phá toàn bộ tiềm năng này.
V. Phát triển mô hình tính toán Dẫn nhiệt chất lỏng đa thành phần
Việc phát triển mô hình tính toán lý thuyết là một phần cốt lõi. Mô hình này dự đoán độ dẫn nhiệt của chất lỏng tản nhiệt. Đặc biệt là chất lỏng chứa các thành phần nano phức tạp. Độ dẫn nhiệt của chất lỏng nano phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Bao gồm nồng độ hạt, kích thước hạt, hình dạng và nhiệt độ. Các mô hình truyền thống thường không đủ chính xác. Chúng không thể giải thích được sự tăng cường dẫn nhiệt. Sự tăng cường này thường lớn hơn dự đoán lý thuyết. Cần có một mô hình mới, toàn diện hơn. Mô hình này phải tính đến các cơ chế truyền nhiệt phức tạp. Ví dụ như chuyển động Brown của hạt nano. Nghiên cứu này đóng góp vào sự hiểu biết lý thuyết. Nó cung cấp công cụ dự đoán hữu ích cho kỹ thuật vật liệu. Khoa học vật liệu luôn tìm cách kết hợp lý thuyết và thực nghiệm.
5.1. Nhu cầu mô hình hóa độ dẫn nhiệt chất lỏng.
Nhu cầu mô hình hóa độ dẫn nhiệt chất lỏng là rất lớn. Việc này giúp dự đoán hiệu suất của vật liệu mà không cần thực nghiệm tốn kém. Đặc biệt đối với chất lỏng nano, độ dẫn nhiệt là thông số then chốt. Sự phụ thuộc phức tạp vào nhiều yếu tố đòi hỏi mô hình chính xác. Các mô hình hiện có thường là bán thực nghiệm. Chúng dựa trên dữ liệu thực nghiệm. Việc phát triển mô hình lý thuyết cung cấp hiểu biết sâu sắc hơn. Nó giúp các nhà khoa học và kỹ sư thiết kế vật liệu hiệu quả. Khoa học vật liệu cần những công cụ dự đoán mạnh mẽ. Kỹ thuật vật liệu sẽ hưởng lợi từ các mô hình đáng tin cậy.
5.2. Các mô hình lý thuyết hiện có và hạn chế.
Nhiều mô hình lý thuyết đã được đề xuất cho độ dẫn nhiệt của chất lỏng. Mô hình Maxwell là một trong những mô hình kinh điển. Nó dự đoán độ dẫn nhiệt của hỗn hợp hai pha. Tuy nhiên, mô hình Maxwell chỉ áp dụng cho hỗn hợp loãng. Nó không tính đến kích thước hạt ở cấp độ nano. Cũng không xem xét chuyển động Brown hay tương tác giữa các hạt. Các mô hình nâng cao hơn đã cố gắng khắc phục hạn chế này. Ví dụ, mô hình của Hamilton và Crosser. Nhưng vẫn còn những khoảng trống đáng kể. Đặc biệt khi áp dụng cho chất lỏng nano chứa CNTs. Cấu trúc vật liệu phức tạp của CNTs tạo ra thách thức. Khoa học vật liệu cần vượt qua những giới hạn này.
5.3. Đề xuất mô hình tính toán mới cho chất lỏng chứa CNTs.
Luận án này đề xuất một mô hình tính toán mới. Mô hình này nhằm dự đoán chính xác hơn độ dẫn nhiệt. Nó đặc biệt dành cho chất lỏng chứa ống nano cacbon. Mô hình mới tích hợp các yếu tố chưa được xem xét đầy đủ. Bao gồm hình dạng độc đáo của CNTs. Kích thước và tỷ lệ khung hình của chúng. Các yếu tố như tương tác giữa hạt và chất lỏng nền cũng được tính đến. Chuyển động Brown của các hạt nano là một cơ chế quan trọng. Mô hình này được xây dựng dựa trên nền tảng khoa học vật liệu vững chắc. Nó kết hợp các nguyên lý vật lý cơ bản. Mục tiêu là cung cấp một công cụ đáng tin cậy. Nó giúp thiết kế và tối ưu hóa các chất lỏng tản nhiệt. Kỹ thuật vật liệu sẽ có thêm một công cụ mạnh mẽ.
VI. Tầm quan trọng của kỹ thuật vật liệu Công nghệ vũ trụ
Kỹ thuật vật liệu có tầm quan trọng sống còn đối với công nghệ vũ trụ. Phát triển vật liệu tiên tiến là chìa khóa cho mọi tiến bộ. Các vật liệu chịu nhiệt, vật liệu nhẹ, và vật liệu thông minh. Tất cả đều cần thiết cho tàu vũ trụ và vệ tinh. Nghiên cứu này đóng góp vào lĩnh vực quản lý nhiệt. Đây là một khía cạnh cực kỳ quan trọng của công nghệ không gian. Chất lỏng nano CNTs thể hiện tiềm năng to lớn. Chúng giúp cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Khoa học vật liệu không ngừng đẩy lùi giới hạn. Mục tiêu là tạo ra các giải pháp cho các thách thức phức tạp. Ứng dụng vật liệu mới là động lực cho đổi mới.
6.1. Đóng góp của nghiên cứu vật liệu vào công nghệ không gian.
Nghiên cứu vật liệu đóng góp sâu sắc vào công nghệ không gian. Nó cung cấp các giải pháp cho các yêu cầu khắt khe. Vật liệu nhẹ giúp giảm chi phí phóng vệ tinh. Vật liệu chịu được nhiệt độ khắc nghiệt là cần thiết. Vật liệu có khả năng chống bức xạ cũng rất quan trọng. Nghiên cứu này, cụ thể, phát triển chất lỏng tản nhiệt hiệu quả. Nó giải quyết vấn đề quản lý nhiệt cho các thiết bị trên vệ tinh. Sự thành công của các sứ mệnh không gian phụ thuộc vào vật liệu. Khoa học vật liệu là nền tảng cho sự tiến bộ này.
6.2. Hướng phát triển tương lai cho chất lỏng nano tản nhiệt.
Hướng phát triển tương lai cho chất lỏng nano tản nhiệt rất rộng mở. Cần tiếp tục nghiên cứu vật liệu nano mới. Các loại hạt nano khác có thể mang lại hiệu suất tốt hơn. Việc tối ưu hóa nồng độ và phân tán hạt là liên tục. Nghiên cứu về chất lỏng nano lai (hybrid nanofluids) là một hướng đi. Chúng kết hợp hai hoặc nhiều loại hạt nano. Mục tiêu là tận dụng ưu điểm của từng loại. Phát triển chất lỏng nano với khả năng thay đổi tính chất là hứa hẹn. Chất lỏng thông minh có thể phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ. Ứng dụng vật liệu này sẽ tiếp tục được mở rộng. Khoa học vật liệu sẽ dẫn dắt những đổi mới này.
6.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án.
Luận án này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc. Về mặt khoa học, nó cung cấp hiểu biết mới. Hiểu biết về cơ chế truyền nhiệt trong chất lỏng nano CNTs. Nó đóng góp vào lĩnh vực khoa học vật liệu và kỹ thuật nhiệt. Việc phát triển mô hình lý thuyết mới là một đóng góp quan trọng. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu có ứng dụng trực tiếp. Nó giúp cải thiện thiết kế hệ thống quản lý nhiệt cho vệ tinh. Chất lỏng tản nhiệt hiệu quả hơn có thể kéo dài tuổi thọ vệ tinh. Nó cũng nâng cao độ tin cậy của các thiết bị không gian. Luận án này thúc đẩy sự phát triển của vật liệu tiên tiến. Nó mang lại lợi ích cho công nghệ vũ trụ và các ngành công nghiệp khác.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (139 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO package buoi3; import javax.JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); bn.magenta); } public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout().setVisible(true); } } Tô Anh Đức NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ỨNG DỤNG CHẤT LỎNG TẢN NHIỆT CHỨA THÀNH PHẦN ỐNG NANÔ CÁCBON TRONG QUẢN LÝ NHIỆT CHO VỆ TINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO package buoi3; import javax.JButton; import javax.JFrame; VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); bn.magenta); } public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout().setVisible(true); } } Tô Anh Đức NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VÀ ỨNG DỤNG CHẤT LỎNG TẢN NHIỆT CHỨA THÀNH PHẦN ỐNG NANÔ CÁCBON TRONG QUẢN LÝ NHIỆT CHO VỆ TINH Chuyên ngành: Vật liệu điện tử Mã số: 9440123 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Phan Ngọc Minh 2. Bùi Hùng Thắng i MỤC LỤC package buoi3; MỤC LỤC .JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), LỜI CAM ĐOAN. V bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); LỜI CẢM ƠN.
VI setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .magenta); DANH MỤC CÁC BẢNG. IX } public static void main(String[] args) { } new DemoBoderLayout().setVisible(true); } DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN. TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ỐNG NANÔ CÁCBON.
Lịch sử phát triển. Cấu trúc của CNTs. Sơ lược các phương pháp chế tạo. Tính chất của CNTs.
CHẤT LỎNG TẢN NHIỆT CHỨA CNTS. Khái niệm chất lỏng nanô. Các phương pháp chế tạo .21 a) Phương pháp 2 bước. 21 b) Phương pháp 1 bước.
Chất lỏng chứa CNTs .23 a) Chế tạo chất lỏng nanô. 23 b) Tính chất nhiệt của chất lỏng nanô. Ứng dụng chất lỏng nanô .25 a) Chất lỏng nanô trong nhiên liệu. 26 b) Khai thác điện địa nhiệt và các nguồn năng lượng khác.
26 c) Quản lý nhiệt trong công nghiệp. 27 d) Quản lý nhiệt cho linh kiện điện tử. 29 e) Làm mát hệ thống hạt nhân. 30 f) Chất lỏng thông minh.
30 g) Lĩnh vực không gian và quốc phòng. 31 h) Sưởi ấm và giảm ô nhiễm. CHẤT LỎNG NANÔ TRONG QUẢN LÝ NHIỆT CHO VỆ TINH. Tổng quan về quản lý nhiệt cho vệ tinh .33 ii a) Nhiệt từ bức xạ mặt trời trực tiếp.
35 b) Nhiệt từ bức xạ mặt trời phản xạ lại bề mặt trái đất (Albedo). 35 package buoi3; import javax.JButton; import javax.JFrame; c) Bức xạ của trái đất phát ra .BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), d) Ma sát với các phân tử chuyển động tự do (FHM). 37 bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); e) Các phương pháp quản lý nhiệt cho vệ tinh.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); bn. Chất lỏng nanô trong quản lý nhiệt cho vệ tinh .magenta); } a) Hiệu quả dẫn nhiệt của CNTs so với chất lỏng nền thông thường.
42 public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout().setVisible(true); } } b) Các nhóm nghiên cứu trên thế giới đang tập trung vào lĩnh vực này. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1. PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT ĐỘ DẪN NHIỆT CỦA CHẤT LỎNG TẢN NHIỆT ĐA THÀNH PHẦN CHỨA CNTS. ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT ĐÃ CÔNG BỐ.
MÔ HÌNH TÍNH TOÁN ĐỘ DẪN NHIỆT CỦA CHẤT LỎNG NANO CHỨA CNTS. Mô hình độ dẫn nhiệt của Hemanth và Patel. Mô hình tính toán lý thuyết độ dẫn nhiệt của chất lỏng nền một thành phần 54 2. So sánh mô hình chất lỏng nền một thành phần với thực nghiệm.
PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT CHO CHẤT LỎNG NANO ĐA THÀNH PHẦN. Xây dựng mô hình tính toán lý thuyết. So sánh mô hình với thực nghiệm. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.
CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA CHẤT LỎNG TẢN NHIỆT ĐA THÀNH PHẦN CHỨA CNTS CHO VỆ TINH. QUY TRÌNH CHẾ TẠO CHẤT LỎNG TẢN NHIỆT ĐẶC CHỦNG CHỨA CNTS TRONG QUẢN LÝ NHIỆT CHO VỆ TINH. Vật liệu dùng trong chế tạo chất lỏng nano. Thiết bị dùng trong chế tạo chất lỏng nanô.
Quá trình biến tính CNTs. Phân tán CNTs trong chất lỏng nền. Các phương pháp khảo sát và đo đạc .67 a) Phổ tán xạ Raman. 68 b) Phổ hấp thụ hồng ngoại.
69 iii c) Phổ phân tán Zeta-Sizer. KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA CHẤT LỎNG ĐẶC CHỦNG CHẾ TẠO package buoi3; ĐƯỢC .JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), 3. Kết quả biến tính. Kết quả phân tán.74 setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.
Dải nhiệt độ hoạt động. Khảo sát độ dẫn nhiệt .78 } public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout(). Tính toán độ dẫn nhiệt theo nhiệt độ. Khảo sát tính chất khác.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3. THỬ NGHIỆM CHẤT LỎNG TẢN NHIỆT ĐA THÀNH PHẦN CHỨA CNTS TRÊN MÔ HÌNH VỆ TINH TẠI PHÒNG THÍ NGHIỆM. THIẾT KẾ MÔ HÌNH BUỒNG CHÂN KHÔNG NGHIÊN CỨU PHỎNG VỆ TINH CHO QUÁ TRÌNH QUẢN LÝ NHIỆT. Sơ đồ nguyên lý của buồng chân không.
Bản vẽ thiết kế mặt cắt của mô hình buồng chân không. Bản vẽ thiết kế 3D của mô hình buồng chân không. CHẾ TẠO MÔ HÌNH BUỒNG CHÂN KHÔNG NGHIÊN CỨU MÔ PHỎNG VỆ TINH CHO QUÁ TRÌNH QUẢN LÝ NHIỆT. Chế tạo vỏ buồng chân không.
Chế tạo bộ phận bức xạ nhiệt. Chế tạo bộ phận nhiệt độ thấp. Chế tạo hệ thống cảm biến và điều khiển. Lắp ráp hoàn thiện buồng chân không nghiên cứu mô phỏng vệ tinh.
THỬ NGHIỆM CHẤT LỎNG NANO TRONG QUẢN LÝ NHIỆT CHO MÔ HÌNH VỆ TINH. Mô hình vệ tinh. Tình huống giả định tản nhiệt cho linh kiện công suất vệ tinh ra vỏ vệ tinh. Tình huống giả định lấy nhiệt linh kiện công suất để sưởi ấm linh kiện lạnh.
Tính toán mô phỏng độ dẫn nhiệt của chất lỏng tản nhiệt chứa CNTs .101 a) Phương pháp mô phỏng. 101 b) Kết quả mô phỏng. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4.105 iv KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.107 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .109 package buoi3; import javax.JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; TÀI LIỆU THAM KHẢO .Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); bn.magenta); } public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout().setVisible(true); } } v LỜI CAM ĐOAN package buoi3; import javax.JButton; Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), tôi dưới sự hướng dẫn của GS. Phan Ngọc Minh và TS.
bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); Bùi Hùng Thắng. Các số liệu và kết quả trong luận án là trung setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); thực và chưa được ai công bố trong bất cứ công trình nào add(BorderLayout.CENTER, bc); bn. } public static void main(String[] args) { } new DemoBoderLayout().setVisible(true); } Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Nghiên cứu sinh Tô Anh Đức vi LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới hai người package buoi3; import javax.JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ thầy hướng dẫn là GS. Phan Ngọc Minh và TS.
Bùi Hùng Thắng, những private JButton bn = new JButton("north"), bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); public DemoBoderLayout() { người thầy đã định hướng cho tôi trong tư duy khoa học, tận tình chỉ bảo và tạo setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); rất nhiều thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); bn.magenta); Tôi xin chân thành cảm ơn GS. Phạm Anh } public static void main(String[] args) { new DemoBoderLayout().setVisible(true); } Tuấn, những người đã luôn giúp đỡ, khích lệ, động viên tôi trong suốt thời gian } làm luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ tại Viện Khoa học Vật liệu, Trung tâm Phát triển Công nghệ cao, và Trung tâm Vũ trụ Việt Nam đã giúp tôi thực hiện phép đo phân tích trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ, Lãnh đạo Viện Khoa học Vật liệu, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam và đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi làm luận án nghiên cứu sinh.
Nhân dịp này tôi xin dành những tình cảm sâu sắc nhất tới những người thân trong gia đình: Cha, mẹ và em gái đã chia sẻ những khó khăn, thông cảm và động viên, hỗ trợ tôi. Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Nghiên cứu sinh Tô Anh Đức vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU package buoi3; Viết tắtimport javax.JButton; import javax.JFrame; import java.BorderLayout; import java.Color; public class DemoBoderLayout extends JFrame{ Tên đầy đủ private JButton bn = new JButton("north"), Atomic Force Microscope (Kính hiển vi lực bs = new JButton("south"), be = new JButton("east"), bw = new JButton("west"), bc = new JButton("center"); AFM public DemoBoderLayout() { setTitle("DemoBoderLayout"); setSize(300,200); setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); nguyên tử) setLocationRelativeTo(null); setResizable(false); add(BorderLayout.NORTH, bn); add(BorderLayout.SOUTH, bs); add(BorderLayout.EAST, be); add(BorderLayout.WEST, bw); add(BorderLayout.CENTER, bc); Active Thermal Control (Quản lý nhiệt chủ bn.pink); ATC bc.magenta); } } public static void main(String[] args) { } new DemoBoderLayout().
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Tô Anh Đức (2022). Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng [Luận án tiến sĩ, Học viện Khoa học và Công nghệ]. LuanAn.net. https://luanan.net/tai-lieu-khac/luan-an-tien-si-khoa-hoc-vat-lieu-nghien-cuu-che-tao-va-ung-dung-chat-long-tan-nhiet-chua-thanh-phan-ong-nano-cacbon-trong-quan-ly-nhiet-cho-ve-tinh
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án: Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng dụng chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon trong quản lý nhiệt cho vệ tinh. X
Luận án "Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Học viện Khoa học và Công nghệ. Năm bảo vệ: 2022.
Luận án "Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng" thuộc chuyên ngành Vật liệu điện tử. Danh mục: Tài liệu khác.
Luận án "Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng" có bao nhiêu trang?
Luận án "Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng" có 139 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Luận án tiến sĩ khoa học vật liệu nghiên cứu chế tạo và ứng" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.