CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
b) Các nhóm nghiên cứu trên thế giới đang tập trung vào lĩnh vực này
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Chương này đã tập trung giới thiệu tổng quan về vật liệu ống nanô cácbon (CNTs) và ứng dụng của vật liệu này trong lĩnh vực quản lý nhiệt nói chung và quản lý nhiệt cho vệ tinh nói riêng. Cụ thể hơn, vật liệu CNTs, với các tính chất ưu việt của nó (độ cứng Young lớn (1054 – 1200 Gpa), độ bền kéo cao (150 Gpa), khả năng dẫn điện linh hoạt (có thể là chất dẫn điện hoặc bán dẫn tùy theo cấu trúc), khối lượng riêng nhỏ (1,0 – 1,3 g/cm3), bền về hóa học, độ dẫn nhiệt tốt (kCNT ~
2.000 – 3.000 W/mK), khả năng phát xạ điện tử tốt, bền vững ở nhiệt độ lên đến 2.800oC trong chân không và môi trường khí trơ), có thể được sử dụng trong chất lỏng tản nhiệt dùng trong vệ tinh. Hiện nay, vệ tinh cỡ nhỏ đang ngày càng được tích hợp nhiều thiết bị hiện đại (LCTF, SAR…) để thực hiện được các nhiệm vụ mà trước đây chỉ có các vệ cỡ lớn mới thực hiện được, vì vậy việc ứng dụng chất lỏng nanô hứa hẹn sẽ giúp ích rất nhiều cho quá trình này. Hơn nữa, ở Việt Nam hiện nay, chỉ có chế tạo vệ tinh cỡ nhỏ mới phù hợp với điều kiện công nghệ cũng như giá thành ở nước ta. Chế tạo vệ tinh cỡ nhỏ cũng đang làm xu hướng mà ngay cả những nước phát triển về công nghệ như Nhật Bản, hay các nước châu Âu cũng đều đang hướng tới, chủ yếu do sự hợp lý về giá cả, việc chế tạo không quá khó, cũng như sự linh hoạt của việc thiết kế nhiệm vụ cho vệ tinh.
Từ đó, chúng tôi nhận thấy sự cần thiết của việc sử dụng chất lỏng tản nhiệt chứa CNTs để tăng hiệu suất tản nhiệt chủ động của chất lỏng nền và do vậy có thể tản nhiệt một cách hiệu quả hơn cho vệ tinh cỡ nhỏ. Luận án do vậy hướng tới việc nghiên cứu ứng dụng tính chất nhiệt của CNTs để nâng cao hệ số dẫn nhiệt cho hỗn hợp chất lỏng đa thành phần. Những vấn đề mới mà luận án đặt ra để tập trung giải quyết bao gồm:
- Hướng nghiên cứu lý thuyết: tiến hành xây dựng mô hình tính toán lý thuyết hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng tản nhiệt đa thành phần cho vệ tinh chứa CNTs. Sau đó, luận án sẽ so sánh mô hình lý thuyết với một các kết quả thực nghiệm để kiểm chứng sự chính xác của các phương trình tính toán.
- Hướng nghiên cứu thực nghiệm: chế tạo thành công chất lỏng tản nhiệt đa thành phần chứa CNTs với sự phân tán đồng đều, ổn định và có độ dẫn nhiệt tốt. Sau đó, luận án sẽ tiến hành đo đạc các thông số khác nhau của
chất lỏng nền để kiểm nghiệm sự tăng cường khả năng dẫn nhiệt khi chất lỏng được pha trộn thêm CNTs. Cuối cùng, luận án sẽ chế tạo mô hình vệ tinh đơn giản để đánh giá độ hiệu quả thực tế của chất lỏng tản nhiệt để thử nghiệm hiệu quả quản lý nhiệt của chất trong trong việc nâng cao công suất và kéo dài tuổi thọ cho linh kiện trong vệ tinh. Nhằm đánh giá độ hiệu quả của chất lỏng tản nhiệt chứa CNTs, luận án sẽ đặt ra 02 trường hợp giả định và từ đó đo đạc độ cải thiện độ dẫn nhiệt của chất lỏng tản nhiệt.
CHƯƠNG 2. PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT ĐỘ DẪN NHIỆT CỦA CHẤT LỎNG TẢN NHIỆT
ĐA THÀNH PHẦN CHỨA CNTs