Modyfikacja własności chłodzących wody przez dodatek poliakrylanu sodu i nanocząstek Al2O3

• Autorzy: Gęstwa W. , Przyłęcka M.

Warianty tytułu

EN

The modification of cooling property of the water by addition of sodium poliacrylate and the nanoparticle of Al2O3

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wstępne badania zdolności chłodzących wody w wyniku jej modyfikacji przez dodatek poliakrylanu sodu oraz nanocząstek Al2O3. Wyznaczono krzywe chłodzenia w układzie temperatura–czas dla trzech ośrodków chłodzących: wody, 10 % wodnego roztworu poliakrylanu sodu oraz 10 % wodnego roztworu poliakrylanu sodu z 1 % dodatkiem nanocząstki Al2O3. Na podstawie krzywych chłodzenia można było stwierdzić, że dla wodnego roztworu poliakrylanu sodu zawierającego nanocząsteczki Al2O3 w porównaniu do wody i 10 % wodnego roztworu polimeru, uzyskano mniejsze szybkości chłodzenia. Wyznaczono dla tych ośrodków hartowniczych również kąt zwilżalności metodą kształtu kropli. Badania te wykazały najlepszą zwilżalność wodnego roztworu polimeru (poliakrylan sodu) z dodatkiem nanocząstek Al2O3, którego kąt zwilżalności wynosił około 65o. Uzyskanie najmniejszej wartości kąta zwilżalności dla ośrodka z nanocząstkami sugeruje, że powierzchnia odbioru ciepła przez ośrodek chłodzący jest większa. Wyniki pomiaru kąta zwilżalności potwierdzają wnioski uzyskane na podstawie krzywych chłodzenia oraz pozwalają stwierdzić, że w przypadku współczynnika przejmowania ciepła będzie miał on mniejsze wartości niż dla wody i 10 % wodnego roztworu polimeru.

EN

The results of preliminary investigations of cooling ability of water in consequence of its modification by addition of sodium polyacrylate as well as nanoparticle of Al2O3 have been presented. The cooling curves in coordinate system temperature–time were worked out for three cooling media: water, 10 % water sodium polyacrylate as well as 10 % water sodium polyacrylate with 1 % addition of nanoparticle of Al2O3. On basis of these cooling curves it was found, that cooling speed for water sodium polyacrylate solution with Al2O3 nanoparticle was smaller in comparison with water and 10 % water sodium plyacrylate solution. The wetting using the method of drop shape for these the quenching mediums was measured. These investigations showed water polymer solution (the polyacrylate of sodium) with addition the Al2O3 nanoparticles to have the best wetting properties, of which the angle of contact amounted to about 65°. The smallest value of wetting angle for quenching medium with nanoparticles suggests that the active surface of the cooling medium is larger. The results of wetting angle measurement confirm the conclusions drawn from the cooling curves. On their basis it could be stated the heat transfer coefficient for this mediums will have smaller values than water and 10 % water solution of polymer.

Słowa kluczowe

PL

ośrodki chłodzące; ośrodki chłodzące z nanocząsteczkami ciała stałego; krzywe chłodzenia; kąt zwilżalności

EN

quenching mediums; quenching mediums with nanoparticles; cooling curve; wetting angel

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 77, nr 2
• Strony: 57--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Gęstwa W.

autor

Przyłęcka M.

• Politechnika Poznańska, Instytut Inżynierii Materiałowej, Zakład Metaloznawstwa i Inżynierii Powierzchni; Pl. M. Skłodowskiej-Curie 5, 60-965 Poznań,

Bibliografia

• 1. Segerberg S.O., Bodin J.: Investigation of Quenching Conditions and Heat Transfer in the Laboratory and in Industry. Quenching and Carburising. Procedings of the Third International Seminar of the International Federation goes Heat Treatment and Surface Engineering. P., Melbourne, 1991, s. 177÷188
• 2. Choi S.U.S.: Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles, Developments and Applications of Non- Newtonian Flows, FED-vol. 231/MD-vol. 66, 1995, s. 99÷105
• 3. Keblinski P., Eastman J.A., Cahill D.G.: Nanofluids for thermal transport, Materials Today 8, 2005, nr 6, s. 36÷44
• 4. Wang X.Q., Mazumdar A.S.: Heat Transfer Characteristics of Nanofluids: A Review, Int. J. Thermal Sci., 2007, nr 46, s. 1÷19
• 5. Felde I., Reti T. and Chen X. L.: Efficient Data Encoding and Filtering for Quenching Analysis, 3th International Conference On Quenching And Control Of Distortion ASM, 24- 26.03.1999, Praga, CZ, p. 208÷215
• 6. Toten G. E., Bates C. E. and Clinton N. A.: Handbook of Quenchants and Quenching Technology; ASM International, Materials Park, Ohio, s. 507, ISBN:0-87170-448-X
• 7. Canale L., Ruggieri J. E., Crnkovic O. R., Totten G. E.: “Brazilian Quenching Oils: Classification of Quench Severity”, in Heat Treating – Proceedings of the 20th Conference Vol. 2, Eds. K. Funatani and G.E. Totten, 9-12 October, 2000, ASM International, Materials Park, OH, s. 847÷853
• 8. Przyłęcka M., Gęstwa W.: Współczynnik przejmowania ciepła a wybrane własności węgloutwardzanych elementów.; materiały konferencyjne z TKA’2007 – X Sympozjum Naukowo-Techniczne – Technologie, Konstrukcje i Automatyka, Augustów, 21-22 września 2007, s. 35÷44
• 9. Narayan Prabhu K., Fernades P.: Nanoquenchants for Industrial Heat Treatment; Journal of Materials Engineering and Performance, February 2008, vol. 17, s. 101÷103