[发明专利]使用激光烧蚀生产纳米流体的方法，相应的纳米流体和用于制造纳米流体的激光烧蚀系统

说明书

本发明涉及一种制造纳米流体(30)的方法，包括激光烧蚀在其表面上流动液体的靶(14)。该方法包括使于彼此移动靶(14)和激光束(A1)的步骤。该方法还包括相对于激光束(A1)移动靶(14)的步骤，使得当激光束(A1)在Y方向上取向并且靶(14)面对激光束(A1)时，激光束(A1)在X或Z方向上扫描靶的表面。还限定了相应的装置，以及根据该方法制造的纳米流体。

发明领域

本发明涉及在开放气氛中以改进形式的激光烧蚀一步批量生产各种纳米流体的新方法。

发明背景

在纳米流体的新兴领域中已知的是，从科学和工业的观点来看，这样的混合流体正获得全球的兴趣。

具有良好前景的纳米颗粒的技术应用之一是它们作为在各种主体流体中的悬浮液的用途，以总体上增强其热性质，特别是增强这种流体的传热特性。这将面对各种热系统中的挑战性冷却问题。术语“纳米流体”是指通过将纳米级金属或非金属固体颗粒分散在液体中产生的固－液混合物或悬浮液。

液体混合物中纳米颗粒的尺寸(通常小于100nm)赋予它们在分子水平上与液体相互作用的能力，因此比标准传热流体更好地传热。纳米流体可显示出增强的热传递，这是因为除了纳米颗粒本身的提高的固有热导率之外，对流和传导以及通过颗粒动力学和碰撞的额外能量传递的组合。

在液体中的毫米和微米尺寸的固体颗粒的悬浮液已经被研究用于冷却和其它应用，但是由于颗粒的相对大的尺寸，它们倾向于引起磨蚀作用，其侵蚀系统部件。而且，它们阻塞小的流动通道，并且具有在重力下沉降的倾向，导致不希望的压降。这种沉降现象必须最大限度地最小化。

相反，流体中的纳米颗粒具有低动量，这大大降低了磨蚀磨损，并且纳米流体可被描述为胶体，因为胶体是由不溶但仍保留在溶液中并分散在另一流体介质中的颗粒系统构成的物质。纳米流体由美国能源部的斯蒂芬S.Choi首创，通过单步或多步方法制备，即：

1－直接蒸发技术

2－埋弧纳米粒子合成技术

3－激光烧蚀

4－微波照射

5－多元醇方法

6－相转移方法

铂族金属(PGMs)是六种化学、物理和解剖学上相似的过渡金属元素。PGMs是最致密的已知金属元素。

六个PGMs为：

1－铱(Ir)

2－锇(Os)

3－钯(Pd)

4－铂(Pt)

5－铑(Rh)

6－钌(Ru)。

出于此定义的目的，我们包括金和银来定义PGM。

因此，本发明的一个目的是提供一种发明，该发明涉及一种新的激光烧蚀方法，该方法采用由金属、氧化物、碳化物和氮化物靶一步批量生产纳米颗粒，该纳米颗粒可以在各种液体如油、H₂O、乙二醇(EG)中制成纳米流体，并且该纳米流体具有增强的热导率。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种生产纳米流体的方法，该方法包括激光烧蚀在其表面上流动液体的靶。

在一个实施例中，该方法可以包括相对于彼此移动靶和激光束，优选地相对于激光束移动靶，使得当激光束在Y方向上定向并且靶面对激光束时，激光束在X和/或Z方向上扫描靶的表面。