電漿電弧製程以濕式收集製備奈米氧化鋁流體研究

Plasma Arc System Applied In Fabricating Aluminum Oxide Nanofluid

張宇淳(Yu-Chun Chang)

指導教授 ： 鍾清枝

國立臺北科技大學/機電學院/製造科技研究所/碩士(2005年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2005.00230

摘要

本文主要在於研發並探討一套自行設計製造之新式奈米流體之製造與收集系統，有別於以往一般之氣凝法收集乾粉，此次研究主要是將蒸發後之奈米微粒直接與預先冷卻之去離子水混合形成奈米懸浮液。此實驗設備主要包含電漿放電系統、水冷循環系統、氣體導入系統以及冷卻收集系統。以電漿電弧放電系統所產生之高溫將金屬鈀材瞬間汽化，使用氣體導入系統將蒸發後之金屬氣體顆粒導入收集管路中，與預先冷卻好之去離子水充分混合而成為奈米懸浮液後收集之，並對於所生產出之奈米懸浮液進行檢測分析，經由穿透式電子顯微鏡(TEM)、掃描式電子顯微鏡(SEM)、粒徑分析儀(PSA)、X光繞射儀(X-RAY)、能量分散光譜儀(EDS)來界定所生產之奈米懸浮液之外觀以及組成成分。
由實驗結果得知，使用此設備所生產之氧化鋁奈米懸浮微粒在50A、5℃的加工條件之下，最小粒徑約可達10nm，而精油燃燒實驗也可德昭將92無鉛汽油中添加所製備之粉末於重量百分濃度3%時有較佳之燃燒效率。

關鍵字

電漿電弧 ； 氧化鋁 ； 奈米懸浮液 ； 去離子水 ； 燃料熱值測試

並列摘要

This article describes a novel nanofluids manufacturing and collecting system .Different to other preparing methods, the development method cools the vaporized metal aerosol by mixing the noanparticles with pre-cooling deionized water when the aerosol flows through the designed tunnel. This experimental equipment mainly contains a plasma arc system, water cooling circulatory system, the gas inducting system and coolant collection system. The bulk metal is melt by the generated plasma arc with a high temperature up to 12000K. The gas inducting system extracts and cools the mixture fluid into the collection tank. The Al2O3 nanofluid were prepared in different experimental parameters, such as discharge circuit、collection temperature、collection method. The dimensional and material properties of nanofluid were examined by using Field Emission Gun Scanning Electron Microscope(FEG-SEM) , Transsimision Electron Microscope (TEM), Particle Size Analizer(PSA), X-RAY, EDAX. Results show that the smallest Al2O3 particle diameter 10 nm. Meanwhile the prepared nanoparticles were mixed with gasoline for combustion test in determing the effects of burning performance enhancement.

並列關鍵字

Plasma Arc Synthesis ； aluminum oxide ； nanofluids ； deionized water

參考文獻

[2] 李世陽, 奈米高分子複合材料新發展與應用。

[1] Alivisatos, A. P., Science, 1996, 271, 933。

[3] Iijima, S., Nature, 1991, 354, 56。

[4] L. Pan et al., Jpn. J. Appl. Phys.,

2001, 40, L235。