để thực hiện luận án, nghiên cứu sinh ựã lựa chọn 2 loại chất lỏng ựể phân tán CNTs, bao gồm: nước cất (DW) và hỗn hợp ethylene glycol với nước cất (EG/DW). Việc lựa chọn nước cất trong nghiên cứu phân tán CNTs vì ựây là loại chất lỏng thông dụng, phổ biến, có hệ số dẫn nhiệt cao, có nhiệt dung riêng lớn nên phù hợp với mục ựắch tản nhiệt, ngoài ra nước cất cũng là nền chất lỏng thuận tiện ựể làm trung gian pha chế thêm các dung môi và chất lỏng khác. Tuy nhiên nước cất lại không phải là loại chất lỏng ựược ứng dụng thực ựể tản nhiệt trong thực tế. Vì vậy luận án ựã lựa chọn thêm hỗn hợp ethylene glycol với nước cất trong nghiên cứu vì ựây là loại chất lỏng ựược ứng dụng ựể tản nhiệt trong thực tế, trong ựó ethylene glycol có tác dụng giảm nhiệt ựộ ựông ựặc cũng như tăng nhiệt ựộ bay hơi trong ựiều kiện hoạt ựộng khắc nhiệt của hệ thống tản nhiệt ở các vùng môi trường và khắ hậu khác nhaụ Cũng chắnh vì lý do ựó mà các chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần CNTs trong luận án ựược thử nghiệm ứng dụng trong tản nhiệt cho các linh kiện ựiện tử công suất (CPU, LED) với sự phân chia như sau:
42
- Nước cất chứa thành phần CNTs ựược thử nghiệm ứng dụng trong vi xử lý cấu hình vừa phải (Intel Pentium IV) và ựèn LED công suất trung bình (50 W) với ý nghĩa ựây là những thử nghiệm ứng dụng mang tắnh khởi ựầụ
- Hỗn hợp EG/DW chứa thành phần CNTs ựược thử nghiệm ứng dụng trong vi xử lý cấu hình cao (Intel Core i5) và ựèn LED công suất lớn (100 W, 450 W) với ý nghĩa ựây là những thử nghiệm mang tắnh ứng dụng thực tế.
CNTs biến tắnh ựược phân tán ựồng ựều vào nước cất hoặc hỗn hợp ethylene glycol/nước cất (EG/DW) bằng cách sử dụng thêm chất hoạt ựộng bề mặt Tween-80 kết hợp với phương pháp rung siêu âm. Với chất lỏng là nước cất (Distilled Water Ờ DW), chúng tôi lựa chọn loại CNTs-COOH trong quá trình phân tán, vì việc biến tắnh gắn nhóm chức ỜCOOH là ựơn giản hơn so với biến tắnh gắn nhóm chức ỜOH, ựồng thời nhóm chức ỜCOOH cũng tương thắch và có khả năng phân li trong môi trường nước. Với chất lỏng là ethylene glycol (EG), chúng tôi lựa chọn CNTs-OH trong quá trình phân tán vì nếu sử dụng CNTs-COOH sẽ xảy ra phản ứng giữa gốc ỜCOOH trên bề mặt CNTs với gốc ỜOH trên bề mặt ethylene glycol, dẫn ựến mất ựi nhóm chức phân li ỜCOOH trên bề mặt CNTs.
Hình 2.2. Quy trình phân tán CNTs trong chất lỏng
Quy trình ựể phân tán CNTs trong chất lỏng (DW hoặc EG/DW) ựược mô tả như trên hình 2.2 bao gồm các bước như sau:
Ớ Bước 1: Tiến hành biến tắnh vật liệu CNTs với nhóm chức ỜCOOH hoặc nhóm chức ỜOH.
Ớ Bước 2: đưa chất hoạt ựộng bề mặt (Tween-80) vào chất lỏng DW hoặc EG/DW với hàm lượng 0,5 ml Tween-80 / lắt chất lỏng.
Ớ Bước 3: đưa vật liệu CNTs biến tắnh với nhóm chức phù hợp vào chất lỏng DW hoặc EG/DW với hàm lượng CNTs từ 0 Ờ 1,3 g/lắt.
CNTs -COOH hoặc -OH CNTs biến tắnh
Phương pháp rung siêu âm
Chất lỏng chứa thành phần CNTs Chất hoạt ựộng bề mặt Tween Chất lỏng DW, EG/DW
43
Ớ Bước 4: Rung siêu âm trong thời gian thắch hợp (trên 30 phút) ựể phân tán ựồng ựều CNTs vào nền chất lỏng DW hoặc EG/DW.