贾朝富，邢美波，张洪发，王瑞祥

(北京建筑大学 环境与能源工程学院，北京市建筑能源高校综合利用工程技术研究中心，北京 100044)

0 引 言

近十年来，纳米流体作为一种高性能的传热工质, 在强化传热领域具有十分广阔的应用前景[1]。纳米流体是将纳米级尺寸的粒子以一定的方式和比例添加到基液中，形成一种具有高导热、均匀、稳定的新型传热工质。各种金属、金属氧化物、不同形态的碳(纳米管、石墨烯等)、陶瓷和金属碳化物可以作为纳米粒子添加到基液中。实验测试表明，室温下直径为1.7 nm、长度为2.6 μm的单壁碳纳米管，其轴向热导率为3 500 W/(m·K)，而导热性能优异的铜的热导率仅为385 W/(m·K)[2]。碳纳米管是以sp2杂化为主，并混合有sp3杂化的一维中空管状结构[3]。由于其独特的管状结构，决定了其在热学、力学、电学具有优异的性质[4]。碳纳米管的定向高热导率在强化换热领域受到广泛关注并在近年取得了新的突破。碳纳米管的各向异性体现在轴向热导率远高于径向，但由于径向很软，容易发生形变，常规下呈现一种杂乱无序的排列，热导率提升有限。Fe3O4是一种反尖晶石结构，在外磁场的作用下具有超顺磁性，有研究者将金属及金属的氧化物与碳纳米管复合，通过外场的作用研究其所具备的独特性质[5]。MWCNT-Fe3O4流体有机结合了纳米技术、磁性和液体流动性等属性[6]，在外磁场作用下可以定向移动，呈现规律的排列，这种排列结构的热导率提升远高于无序分布，在实现能量高效和可控传递领域极具发展潜力[7-9]，有望应用于微电子设备、计算机微处理器等方面[10]。……