石墨烯型冷却介质及制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种石墨烯型冷却介质，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油＝1～10:100000；其中，石墨烯的粒度为0.01微米～1000微米。石墨烯型冷却介质制备方法，首先，将石墨烯加工至所要求粒度的微粉；其次，按照配比要求，将石墨烯微粉加入水或油中；最后，通过搅拌器将石墨烯微粉与水或油的混合物搅拌均匀。所述冷却介质应用于换热器中。石墨烯的导热能力是水的9260多倍，是油的38460倍。本发明分别利用水有较大热容和石墨烯具有最大导热性这两个特点，将石墨烯加入水或油中并使其均匀分布。在热交换过程中，均匀分布于水或油中的石墨烯微粒可以以最大的速度将被换热物质的热量传导给水，从而大幅度提高换热效率。
【专利说明】石墨烯型冷却介质及制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种石墨烯型冷却介质及制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化 工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产 中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。
[0003] 在换热器中，因为水（或者矿物油、植物油等）来源广泛，容易得到，更重要的是水 具有比其他普通物质具有更大的比热容特性，因此，普遍采用水作为热交换的介质。
[0004] 众所周知，在自然界中，水具有较大的比热容。由物理学可知，物质的比热容大说 明该物质可以储存较多的热量。然而，储热能力强并不等于导热能力强。在工业生产和科 学研宄中，人们要求冷却介质既要具有最大的储热能力，又要具有最大的导热能力，只有如 此才会广生最大的热交换效率。而热交换效率的提尚可以导致众多工业生广效率的大幅提 高和排放的大幅降低。
[0005] 然而，传统热交换介质所用的液体水或油类物质虽然有较大蓄热能力，但导热能 力非常不足，因而长期以来严重影响了换热器的效率，造成了大量的无效排放和能源浪费。
[0006] 中国专利申请CN 104059618A公开了一种发动机用氧化石墨稀无水冷却液及其 制备方法，发动机用氧化石墨烯无水冷却液，由重量百分比为30?65%的乙二醇、重量百 分比为30?65%的丙二醇、重量百分比为0. 2?3%的氧化石墨烯、重量百分比为0. 2? 2%的有机硅消泡剂和重量百分比为0. 7?8%的复合缓蚀剂混合并搅拌均匀至溶解即得 无水冷却液。该冷却液中不含水，而且有多种成份混合配置而成，成本高，性能稳定性差，仅 能适用于发动机，适用范围比较窄。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种石墨烯型冷却介质及制备 方法和应用，其采用石墨烯作为添加剂加入水或油中，从而大大提高了传统冷却介质用水 或油的导热能力，使热交换效率得到大幅度提高。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0009] 一种石墨烯型冷却介质，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油=1? 10:100000 ;其中，石墨烯的粒度为0.01微米?1000微米。
[0010] 优选地，按重量份的成份，石墨烯：水或油=1:100000 ;其中，石墨烯的粒度为 0.01微米?10微米。
[0011] 优选地，按重量份的成份，石墨烯：水或油=2:100000 ;其中，石墨烯的粒度为 0.01微米?1000微米。
[0012] 优选地，按重量份的成份，石墨稀：水或油=3:100000 ;其中，石墨稀的粒度为 0.01微米?10微米。
[0013] 优选地，按重量份的成份，石墨稀：水或油=4:100000 ;其中，石墨稀的粒度为 0.01微米?100微米。
[0014] 优选地，按重量份的成份，石墨稀：水或油=5:100000 ;其中，石墨稀的粒度为 0.01微米?10微米。
[0015] 优选地，按重量份的成份，石墨烯：水或油=10:100000 ;其中，石墨烯的粒度为1 微米。
[0016] 进一步地，上述任一技术方案的制备方法，
[0017] 首先，将石墨烯加工至所要求粒度的微粉；
[0018] 其次，按照配比要求，将石墨烯微粉加入水或油中；
[0019] 最后，通过搅拌器将石墨烯微粉与水或油的混合物搅拌均匀。
[0020] 进一步地，将上述任一技术方案制备的冷却介质应用于换热器中。
[0021] 换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化 工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产 中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。
[0022] 在目前人们已经发现的物质中，石墨烯具有最大的导热能力。
[0023] 各种物质的导热系数
[0024]
【权利要求】
1. 一种石墨烯型冷却介质，其特征是，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油= 1?10:100000 ;其中，石墨烯的粒度为0.01微米?1000微米。
2. -种石墨烯型冷却介质，其特征是，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油= 1:100000 ;其中，石墨稀的粒度为0. 01微米?10微米。
3. -种石墨烯型冷却介质，其特征是，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油= 2:100000 ;其中，石墨烯的粒度为0.01微米?1000微米。
4. 一种石墨烯型冷却介质，其特征是，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油= 3:100000 ;其中，石墨烯的粒度为0.01微米?10微米。
5. -种石墨烯型冷却介质，其特征是，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油= 4:100000 ;其中，石墨烯的粒度为0.01微米?100微米。
6. -种石墨烯型冷却介质，其特征是，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油= 5:100000 ;其中，石墨烯的粒度为0.01微米?10微米。
7. -种石墨烯型冷却介质，其特征是，包括以下按重量份的成份，石墨烯：水或油= 10:100000 ;其中，石墨稀的粒度为1微米。
8. 如权利要求1-7任一项所述的石墨稀型冷却介质制备方法，其特征是， 首先，将石墨烯加工至所要求粒度的微粉； 其次，按照配比要求，将石墨烯微粉加入水或油中； 最后，通过搅拌器将石墨烯微粉与水或油的混合物搅拌均匀。
9. 如权利要求1-7任一项所述的石墨烯型冷却介质的应用，其特征是，所述冷却介质 应用于换热器中。
【文档编号】C09K5/10GK104479644SQ201410767958
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】崔建军, 万桂怡, 崔潇, 高青松 申请人:山东大学