走向绿色和可持续的介电纳米流体:表面活性剂对稳定性,性能和法规的影响
Rizwan A Farade1, Noor Izzi Abdul Wahab1, Zafar Said2
1Advanced Lightning, Power and Energy Research (ALPER), Department of Electrical and Electronics Engineering, Faculty of Engineering, University Putra Malaysia, 43400 Serdang, Malaysia.
Advances in colloid and interface science
|September 18, 2025
概括
表面活性剂稳定介电纳米流体中的纳米粒子,显著改善高压应用的电绝缘和传热性能. 本综述详细介绍了准备,稳定性和环保设计,以提高性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 变压器流体需要提高介电强度和热导率,用于高压应用.
- 纳米粒子添加提供了潜力,但由于聚合而面临分散和稳定性挑战.
- 表面活性剂对于稳定纳米粒子分散和通过界面相互作用确保时间稳定至关重要.
研究的目的:
- 审查介电纳米流体的制备方法,重点关注表面活性剂的功能性和时间稳定性.
- 分析表面活性剂对纳米粒子分散和介电纳米流体的整体性能的影响.
- 讨论可持续性方面,并提出未来的研究方向为环保纳米流体设计.
主要方法:
- 对介电纳米流体制备和表征的综合文献综述.
- 评估表面活性剂在纳米粒子分散和界面稳定中的作用.
- 对增强介电和热性能的实验数据的分析.
- 讨论理论模型及其与实验发现的结合.
- 评估可持续性因素,包括生物降解性,毒性和可回收性.
主要成果:
- 用表面活性剂处理的纳米流体表现出从数周到数月的时间稳定性.
- 观察到显著的改进:断裂电压 (+93.17%),介电常数 (+47.4%),电阻率 (+917.93%),和导热率 (+216.2%).
- 分散因子降低了高达97.3%.
- 增强与影响电荷捕获,极化和声子导电的界面变化有关.
结论:
- 表面活性剂对于创建稳定,高性能介电纳米流体至关重要.
- 接口机制是理解和优化纳米流体特性的关键.
- 建议对分子动力学和环保表面活性剂设计进行进一步的研究,以实现可持续的高性能应用.
