纳米铜粉在太阳能集热器循环工质中的分散.pdf

第6 2 卷第1 期 2010 年2 月 有色金属 N o n f e I T O U SM e t a l s V 0 1 ．6 2 ，N o ．1 F e b r u a r y ．2010 纳米铜粉在太阳能集热器循环工质中的分散 毛凌波，张仁元，柯秀芳 广东工业大学材料与能源学院，广州5 10 0 9 0 摘要以阿拉伯树胶和六偏磷酸钠为分散剂，以乙二醇水溶液为分散介质，采用球磨分散法制备用作太阳能集热器循环工 质的铜纳米流体。通过分光光度法和沉降法研究分散剂含量和球磨时间等因素对铜纳米流体稳定性的影响。结果表明，阿拉伯 树胶和六偏磷酸钠均能有效的分散铜纳米颗粒．得到均匀、稳定的铜纳米流体。当用阿拉伯树胶作分散剂时，质量分数为0 ．2 5 ％、 球磨时间为6 h 时，分散效果最佳。用六偏磷酸钠作分散剂，质量分数为0 ．1 ％、球磨时间为2 h 时，分散效果最佳。阿拉伯树胶对 铜纳米颗粒的稳定分散作用主要足通过宅问位阻机制来实现的，而六偏磷酸钠对铜纳米颗粒的稳定分散作用则主要是通过静电 稳定机制来实现的。 关键词金属材料；铜纳米流体；乙二醇水溶液；球磨；分散剂；稳定性 中图分类号T B 3 1文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 1 0 叭一0 0 2 2 0 5 1 9 9 5 年，美国A r g o n n e 国家实验室的C h o i 在国 际上首次提出了“纳米流体 N a n o f l u i d s ”的概 念⋯，即以一定的方式和比例在液体中添加纳米级 金属或非金属氧化物粒子，形成一类新的传热冷却 工质。众所周知，固体材料的导热系数要比液体高 几个数量级，如表1 所示。室温下，铜的导热系数是 水的7 0 0 倍，是机油的3 0 0 0 倍，即使氧化铝，其导热 系数也比水高接近两个数量级。因此，在液体中添 加金属、非金属或聚合物固体颗粒能有效的提高液 体的导热系数。纳米流体的概念一经提出，立刻引 起了世界各国学术界的关注，并迅速成为强化传热 研究领域的热点，已开展的研究表明在液体中添加 固体纳米粒子，显著增加了液体的导热系数，强化了 液体的传热性能，显示了纳米流体在强化传热领域 具有广阔的应用前景。 表1几种材料的导热系数 T a b l e1T h e r m a lc o n d u c t i v i t yo fs o m em a t e r i a l s 材料银铜铝硅A 1 2 0 3水乙二醇机油 导热系数／ ．4 2 94 0 i 2 3 71 4 84 00 ．6 i0 ．2 5 3 0 ．1 4 5 W m ～K 。 通过在传统太阳集热器循环工质中加入纳米铜 粉以提高其热导率，进而提高整个集热器的换热效 率。纳米流体的制备是研究纳米流体强化传热的第 一步。目前，在双循环太阳能集热系统中所用的循 环工质主要为乙二醇水溶液 防冻液 ，从表l 可以 看出，水和乙二醇的导热系数都很低，与热交换器的 转换效率不高，已很难满足日益小型化的太阳能集 热系统的要求。为了提高循环工质的热导率，在乙 二醇水溶液中添加铜纳米粒子制备了一类新型太阳 能传热工质。大量的研究表明，纳米铜粒子的加入 能够显著提高基液的热导率。X u a n 等在变压器油 中加入2 ％一5 ％的c u 纳米颗粒 约1 0 0 n m 制备了 C u ／变压器油纳米流体，其导热系数可提高1 0 ％～ 3 0 ％”o 。在水中加入1 ％～7 ．5 ％的C u 纳米颗粒 约1 0 0 n m 制备了C u ／水纳米流体，其导热系数可 提高2 4 ％一7 8 ％“ 。。。E a s t m a n 等在油中加入1 ％ ～6 ％的C u 纳米颗粒 1 8 n m ，其导热系数可提高 1 5 ％一4 5 ％【4 1 。在乙二醇中加入0 ．3 ％尺寸为 1 0 n m 的C u 颗粒，纳米流体的导热系数可提高 4 0 ％㈨。 分别以阿拉伯树胶、六偏磷酸钠为分散剂，以体 积比为1 1 的乙二醇水溶液为分散介质，通过球磨 分散法制备了0 ．0 5 ％ 相对于分散介质的质量 的 C u 纳米流体。通过沉降试验和测量悬浮液的吸光 度，研究了铜纳米颗粒在乙二醇水溶液中的分散特 性和最佳分散条件。 收稿日期2 。。7 一。9 一l 。 1 实验方法 基金项目广东省科技计划项目 2 0 0 6 8 1 3 2 0 1 0 0 1 1 ．1 原料与仪器 作者简介量誊鎏 ．芝；2 芝．，翌繁州市人，博士生，主要从事 平均粒径为2 5 n m 的铜纳米颗粒由某纳米材料 太阳能热利用等方面的研究。 ～⋯一 ⋯⋯⋯”。’’。一’⋯。 有限公司提供，T E M 照片和粒径分布分别见图1 和 万方数据 第1 期毛凌波等纳米铜粉在太阳能集热器循环工质中的分散 图2 。六偏磷酸钠为分析纯试剂，阿拉伯树胶为化 学纯，乙二醇分析纯。试验用水为去离子水。试验 用主要仪器有J J 一2 0 0 型精密电子天平、Q M 一1 S P 行星式球磨机、K Q 一5 0 B 型超声波清洗器、U V 一 1 6 0 0 紫乡 1 - ／可见分光光度计。 1 ．2 铜纳米流体的制备 采用“两步法”制备了C u 纳米流体，即将已制 备好的c u 纳米颗粒通过球磨以及在悬浮液中添加 分散剂等方法，使C u 纳米颗粒均匀稳定地分散在 基液中。具体操作在烧杯中加入适量的分散剂，用 一定鼍的乙二醇水溶液使其充分溶解，然后将一定 量的纳米铜粉和混合溶液同时加入到不锈钢球磨罐 中，不锈钢磨球的加入量基本与液面持平 不锈钢 磨球为不同大小适当搭配 ，通过控制一定的球磨 转速和球磨时间制备所需的C u 纳米流体。 图1纳米铜粉的透射电镜照片 F i g ．I T E Mp h o t o g r a p ho fn a n o c o p p e r 1 ．3 性能测试 1 沉降试验。取在不同条件下制备的 4 0 m L C u 纳米流体分别倒入2 0 r a mX2 0 0 m m 的试管 中，放在试管架上静置，观察并记录体系发生沉降时 需要的时间，从倒入开始至可看到悬浮液上层出现 1 c m 明显分层的时间段为沉淀时间，沉淀时间越长， 分散效果越好。 2 吸光度测量。采用紫外／可见分光光度计 测量一定波长入射光下C u 纳米流体的吸光度，以 吸光度大小来表征C u 纳米流体的分散性能。吸光 度大小可由R e y l e i g h 方程A k 移表示∞。，其中A 为吸光度 A b s o r b e n c y ；k 为吸光常数；秽为单位体 积的粒子数。测量吸光度之前，将所有样品的上层 悬浮清液取出重新搅拌、超声3 0 m i n ，然后将一定量 的样品移至比色皿，记录吸光度A 和各项制备参数 的关系。纳米流体的吸光度大小与纳米流体中固体 粒子浓度成正比，吸光度越大，表明纳米流体中粒子 浓度越高，则粒子在悬浮液体系中的分散、悬浮及稳 定性能越好。 术 、 丑 去 l Ⅲ 图2 纳米铜粉的粒径分布 F i g ．2 M a s sf r a c t i o nv sp a n i c l es i z eo fn a n o c o p p e r 2试验结果与讨论 球磨分散法的原理主要是通过球磨介质、球磨 罐、分散介质和纳米颗粒的频繁碰撞，产生剪切力和 撞击力等外部机械作用对纳米颗粒表面进行活化， 改变粒子的表面晶体结构和物理化学结构，从而达 到稳定分散的目的。纳米颗粒在球磨过程中受到小 球的冲击时呈现瞬间局部的高能状态，粒子中的电 子受到激发跃迁活化程度很高，此时粒子表面吸附 分散介质中的分散剂改变了纳米颗粒的表面结构， 从而有效的防止了纳米颗粒的团聚，形成均匀分散 的纳米流体。通过试验发现，纳米流体的稳定性与 分散剂种类和用量以及球磨时间等因素密切相 关‘7 一引。． 2 ．1 分散剂类型和含量对分散体系的影响 在球磨转速为3 0 0 r ／m i n 和球磨时间为4 h 的条 件下，研究了阿拉伯树胶和六偏磷酸钠的加入量对 C u 纳米流体沉降时间和吸光度的影响，结果如图3 和图4 所示。可以看出，当阿拉伯树胶的加入量为 0 ．2 5 ％ 相对于分散介质的质量 或六偏磷酸钠的 加入量为0 ．1 ％ 相对于分散介质的质量 时，C u 纳 米流体沉降时间最长、吸光度最大。也就是说当阿 拉伯树胶的加入量为0 ．2 5 ％或六偏磷酸钠的加入 量为0 ．1 ％时，C u 纳米流体的分散稳定性最好。 2 ．2 球磨时间对分散体系的影响 在最佳分散剂含量的条件下，研究了球磨时间 对C u 纳米流体分散稳定性的影响，如图5 和图6 所 示。可以看出，球磨时间同样存在一个最佳值。当 用阿拉伯树胶作分散剂时，球磨6 h ，纳米流体的分 散稳定性最好，但是当用六偏磷酸钠作分散剂时，球 5}帖柏弘∞黔∞b m o o 万方数据 有色金属第6 2 卷 瑙 皋 督 憾 巢 督 阿拉伯树胶含量，％ 图3 阿拉伯树胶含量与吸 光度和沉降时间关系 F i g ．3 C o n t e n to fG u mA r a b i cv sa b s o r b a n c e a n ds e d i m e n t a t i o nt i m e 六偏磷酸钠含量，％ 图4 六偏磷酸钠含量与吸 光度和沉降时间关系 F i g ．4 C o n t e n to fs o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t e Y Sa b s o r b a n c ea n ds e d i m e n t a t i o nt i m e 磨时间对C u 纳米流体分散稳定性的影响不明显， 因此可以取最短球磨时间为最佳球磨时间。 图5 球磨时间与吸光度和沉降时间的 关系 阿拉伯树胶为分散剂 F i g ．5R e l a t i o n s h i po fb a l lm i l l i n gt i m et oa b s o r b a n c ea n d s e d i m e n t a t i o nt i m e G u mA r a b i ca sd i s p e r s a n t 在分散剂含量一定的条件下，球磨时间过短不 能充分打开纳米粒子的团聚体。球磨一定的时间 后，分散剂完全的包覆于纳米粒子表面，此时分散稳 定性最佳。随着球磨时间的继续延长，颗粒进一步 细化，数量进一步增多，此时分散剂已不能完全包覆 所有的颗粒，颗粒碰撞的几率增大，在球磨的过程中 还有可能打开已被分散剂包覆的纳米颗粒，引起纳 米颗粒的二次团聚，不利于纳米流体的稳定分散，因 此，球磨分散过程中存在一个最佳的球磨时间。 2 ．3 分散剂分散稳定性机理的探讨 D L V O “ 。驯理论认为，分散剂对纳米粒子的主 要作用是极大地增强了颗粒间的排斥作用能。颗粒 间的总位能可表示为U ， U A U 。。 u 。r U 肋_ 】v ，式 中U ，为颗粒间总作用能，u ．为颗粒间范德华作用 能，该作用能总表现为吸引，u 以为颗粒间的静电排 斥作用能，以，为颗粒间的位阻排斥作用能，U 肋，为 颗粒间的水化排斥作用能。根据D L V O 理论，为了 获得分散均匀、稳定的纳米流体，通常采用三种稳定 机制“ I 静电稳定机制 E l e c t r o s t a t i cS t a b i l i z a ． t i o n ，又称双电层稳定机制，即通过调节P H 值使颗 粒表面产生一定量的表面电荷形成双电层，通过双 电层之间的排斥力使粒子之间的吸引力大大降低， 从而实现纳米微粒的分散； 2 空间位阻稳定机制 S t e r i cS t a b i l i z a t i o n ，即在悬浮液中加入一定量不带 电的高分子化合物，使其吸附在颗粒周围，形成微胞 状态，使颗粒之间产生排斥，从而达到分散的目的； 3 电空间稳定机制 E l e c t r o s t e r i cS t a b i l i z a t i o n ，即 在悬浮液中加入一定量的聚电解质，使粒子表面吸 附聚电解质，同时调节P H 值，使聚电解质的离解度 最大，使粒子表面的聚电解质达到饱和吸附，两者的 3 ．o o 2 ．9 5 憾 誊2 ．9 0 2 ．8 5 2 ．8 0 2 4681 0 球磨时I ’日J ，l I 7 I 墨 7 0 粪 图6 球磨时间与吸光度和沉降时间 的关系 六偏磷酸钠为分散剂 F i g ．6R e l a t i o n s h i po fb a l lm i l l i n gt i m et O a b s o r b a n c ea n ds e d i m e n t a t i o nt i m e s o d i u m h e x a m e t a p h o s p h a t e 鼬d i s p e r s a n t II／重茁雌5f蛙 II，基茁避蜉 童富进好 万方数据 第1 期 毛凌波等纳米铜粉在太阳能集热器循环工质中的分散 共同作用使纳米颗粒均匀分散。 阿拉伯树胶主要是由大量的多糖 总糖含量在 8 5 ％以上 和少量的蛋白质 约4 ％ 组成。A n d e r - S O I l 等纠在1 9 6 6 年用S m i t h 降解法证实了阿拉伯 树胶中的多糖是以1 3 糖苷键相连的半乳糖为主 链的高度分枝结构。枝链中的阿拉伯糖、鼠李糖和 葡萄糖醛酸以I 一3 和1 6 糖苷键与半乳糖相连， 如图7 所示。1 9 9 1 年，吴镝副提出了阿拉伯树胶缠 绕的绳状结构 t w i s t e dh a i r yr o p e 模型。阿拉伯树 胶通过偶极一偶极作用、氢键及范德华力作用等被吸 附在纳米颗粒的表面上，因其高度分枝缠绕的绳状 结构，阿拉伯树胶的大分子和纳米颗粒之间存在着 很强的相互作用，形成一层弹性的覆盖层围绕在纳 米颗粒周围，覆盖层被压缩将引起阿拉伯树胶链段 的聚集，限制了它和周围介质的相互作用，导致自由 能的增加产生排斥力。同时，阿拉伯树胶的大分子 溶于水中后形成水合胶体，增加了溶液中连续相的 密度，从而有效的阻止了分散相颗粒由重力引起的 运动效应而产生稳定作用。阿拉伯树胶的加入量对 C u 纳米流体的的稳定性有很大的影响，当阿拉伯树 胶的用量过小时，纳米颗粒包覆不完全，部分颗粒问 发生团聚生成大颗粒，纳米流体的稳定性降低。当 用量过大时，过量的这一部分将会溶解在溶液中， 达到一定浓度时便会与吸附于纳米颗粒表面的阿拉 D - - G l c p A l J 6 R 3 卜D - G a l p l l 6 _ 3 一m - G a l “1 _ 3 卜D - - G a l p 1 川卜唰p ， 66 tt l R _ _ 3 卜D - - - G a l p 6 t l R _ 一3 卜D - 试p 6 t l R 吗 一D - G l c p A R L - R r a p 卜，．L ．A m 1 一 D - G a l p 1 - 3 - L - A r a f f l “ - “ L 一脚 1 3 卜L r A r a ‘l ‘ D ．- G l e p A D - 吡哺葡萄糖醛酸．D - G a I p D 一吡哺半乳糖。 L - R h a p L 一吡哺李糖．L - A r a p L - 吡哺阿拉伯糖． L A r a f L _ 呋喃阿拉伯糖 图7阿拉伯树胶多糖的部分结构 F i g ．7 P a r t i a ls t r u c t u r eo fg u mA r a b i cp o l y s a c c h a r i d e 伯树胶发生缠结，将会导致纳米颗粒相互聚集成大 块而发生絮凝，因此阿拉伯树胶的加入量有一个最 佳值。 六偏磷酸钠是一种长链状的多聚磷酸盐，其结 构式如图8 所示。六偏磷酸钠是一种电解质，以化 学吸附的形式吸附在纳米铜颗粒的表面，因此增大 了纳米铜颗粒表面电位的绝对值，提高了U m 这是 以六偏磷酸钠作分散剂分散纳米铜粉的主要形式。 同时，少量六偏磷酸钠在纳米铜颗粒表面的吸附，可 提高￡，∽进一步提高了体系的分散性能。然而六 偏磷酸钠的加入并不能提高体系的U 。。Ⅳ。所以六 偏磷酸钠对纳米铜粉的分散主要是通过增大∥肌和 u 。，来增强颗粒间的排斥作用坼实现的，以静电排 斥作用能为主。当六偏磷酸钠的加入量在某一范围 时，U 。。达到并超过一定数值，此时u ，将大于纳米铜 颗粒在悬浮液中聚沉所必须的能量，c u 纳米流体将 表现出较高的稳定性。对于一定量的六偏磷酸钠加 入到纳米铜的乙二醇水溶液中，开始由于U 。。和U 。， 的增强，所以以增大，悬浮液趋于稳定。可是，当 六偏磷酸钠的加入量达到一定程度时，D 。。理论认 为悬浮液中双电层的厚度会随着电解质的继续增加 而减小，那么U E L 减弱，导致U ，降低，团聚现象加 剧。当六偏磷酸钠的量进一步增加时，吸附在纳米 铜颗粒表面的量将增多，这时u 。，在悬浮液体系中 将表现出主导作用，随着u 。，的增强，u ，最终有所回 升，那么悬浮液稳定性将有所提高或保持某一水平。 0 O - N a “ O O - IIn Il0l ⋯⋯一P o P o P - - O P ⋯⋯ l0II 各N 。甚占N 拈 图8 六偏磷酸钠结构 F i g ．8 S t r u c t u r eo fs o d i u mh e x a m e t a h p o s p h a t e 3结论 1 以阿拉伯树胶作为分散剂时，在阿拉伯树 胶的加入量为0 ．2 5 w t ％、球磨时间为6 小时的条件 下可以形成均匀稳定的C u 纳米流体；以六偏磷酸 钠作为分散剂时，在六偏磷酸钠的加入量为 0 ．1 w t ％、球磨时间为2 h 的条件下可以形成均匀稳 定的C u 纳米流体； 2 在低浓度的条件下，沉降时间和吸光度能 够很好的表征纳米流体的分散性能，两者能够很好 却 咖 岬 m 眦 吣 。～。，．一。，。一 3 4 M 卜 M 万方数据 2 6 有色金属第6 2 卷 的吻合。 3 阿拉伯树胶对C u 纳米流体的稳定分散作 用主要是通过空间位阻机制来实现的，而六偏磷酸 参考文献 钠对C u 纳米流体的稳定分散作用则主要是通过静 电稳定机制来实现的。 [ 1 ] C h o iSUS ．E n h a n c i n gt h e r m a lc o n d u c t i v i t yo ff l u i d sw i t hn a n o p a r t i c l e s [ M ] ／／S i g i n e rDA ，W a n gHP ．D e v e l o p m e n t sa n d A p p l i c a t i o n so fN a n o - N e w t o n i a nF l o w s ．F E D - V 0 1 ．2 3 1 ／M D V 0 1 ．6 6 ．N e wY o r k A S M E 。1 9 9 5 9 9 1 0 3 ． [ 2 ] X u a nY ，L iQ ．H e a tt r a n s f e re n h a n c e m e n to fn a n o f l u i d s [ J ] ．I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lo fH e a tF l u i dF l o w ，2 0 0 0 ，2 1 1 5 8 6 4 ． [ 3 ] 李强，宣益民．纳米流体热导率的测量[ J ] ．化工学报，2 0 0 3 ，5 4 1 4 l 一4 6 ． [ 4 】E a s t m a nJA ，C h o iSUS ，L iS ，e ta 1 ．E n h a n c e dt h e r m a lc o n d u c t i v i t yt h r o u g ht h ed e v e l o p m e n to fn a n o f l u i d s [ M ] ／／K o m a r n e n i S ，P a r k e rJC ，W o l l e n b e r g e rHJ ．N a n o p h a s ea n dN a n o c o m p o s i t eM a t e r i a l s ．P i t t s b u r g h M R S ，1 9 9 7 3 11 ． [ 5 ] E a s t m a nJA ，C h o iSUS ，L iS ，e ta 1 ．A n o m a l o u s l yi n c r e a s e de f f e c t i v et h e r m a lc o n d u c t i v i t i e so fe t h y l e n eg l y c o l - b a s e dn a n o f l u i d s c o n t a i n i n gc o p p e rn a n o p a r t i c l e s [ J ] ．A p p l i e dP h y s i c sL e t t e r s ，2 0 0 1 ，7 8 6 7 1 8 7 2 0 ． [ 6 ] 宋晓岚，邱冠周，杨振华，等．水相介质中纳米C e O 的分散行为[ J ] ．稀有金属，2 0 0 5 ，2 9 2 1 6 7 1 7 2 ． [ 7 ] 朱协彬，段学臣，陈海清．3 种分散剂对I T O 浆料稳定性能的影响[ J ] ．中国有色金属学报，2 0 0 7 ，1 7 1 1 6 1 1 6 5 ． [ 8 ] 崔升，沈晓冬，林本兰．阴离子表面活性剂分散制备水基磁流体[ J ] ，润滑与密封，2 0 0 7 ，3 2 2 1 2 3 1 2 9 ． [ 9 ] D e r j a g u i nBV ，L a n d a uL ．T h e o r yo ft h es t a b i l i t yo fs t r o n g l yc h a r g e dl y o p h o b i ca o l sa n do ft h ea d h e s i o no fs t r o n g l yc h a r g e d p a r t i c l e si ns o l u t i o n so fe l e c t r o l y t e s [ J ] ．A c t aP h sC h i m U R S S ，1 9 4 1 ，1 4 6 3 3 6 6 2 ． [ 1 0 ] V e r w e yEJW ，O v e r b e e kJT hG ．T h e o r yo ft h es t a b i l i t yo fl y o p h o b i cc o l l o i d s [ J ] ．J o u r n a lo fC o l l o i dS c i e n c e ，1 9 5 5 ，1 0 2 2 2 4 2 2 5 ． [ 1 1 ] 杨静漪，李理，蔺玉胜，等．纳米Z r O 水悬浮液稳定性的研究[ J ] ．无机材料学报，1 9 9 7 ，1 2 5 6 6 5 6 7 0 ． [ 1 2 ] A n d e r s o nDMW 。M c D o u g a l lFJ ．T h ep r o t e i n a c e o u sc o m p o n e n t so ft h eg u me x u d a t e sf r o ms o m ep h y l l o d i n o u sA c a c i as p e c i e s [ J ] ．P h y t o c h e m i s t r y ，1 9 8 5 ，2 4 6 1 2 3 7 1 2 4 0 ． [ 1 3 ] 吴铸，李雄彪．阿拉伯胶研究进展及其应用[ J ] ．北京农业大学学报，1 9 9 3 ，1 9 3 4 l 一4 6 ． D i s p e r s i o no fN a n o - c o p p e ri nC y c l eF l u i d so fS o l a rC o l l e c t o r M A OL i n g b o ，Z H A N GR e n y u a n ，K EX i u - f a n g F a c u l t yo f M a t e r i a la n dE n e r g y ，G u a n g d o n gU n i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y ，G u a n g z h o u5 1 0 0 9 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec o p p e rn a n o f l u i da sc y c l ef l u i do fs o l a rc o l l e c t o ri sp r e p a r e db yb a l lm i l l i n gd i s p e r s i o np r o c e s sw i t hG u m A r a b i ca n ds o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t ea sd i s p e r s a n t s ，E t h y l e n eG l y c o la q u e o u ss o l u t i o na sd i s p e r s i o nm e d i u m ，w a s a p p l i e dt op r e p a r e ．T h ee f f e c t so fd i s p e r s a n t sc o n t e n ta n db a l lm i l l i n gt i m eont h ed i s p e r s i v es t a b i l i t yo ft h ec o p p e r n a n o f l u i d sa r es t u d i e db ym e a s u r i n ga b s o r b a n c ea n ds e d i m e n t a t i o nt i m e ．T h er e s u l t ss h o wt h a tb o t hG u mA r a b i ca n d s o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t ecane f f e c t i v e l yd i s p e r s et h ec o p p e rn a n o f l u i d si n t oah o m o g e n e o u sa n ds t a b l es y s t e m ． T h eo p t i m u md i s p e r s i v ec o n d i t i o ni st h a tt h eG u mA r a b i cm a s sp e r c e n ti s0 ．2 5 ％a n db a l lm i l l i n gt i m ei s6 h ，o rt h e s o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t em a s sp e r c e n ti s0 ．1 ‘％a n db a l lm i l l i n gt i m ei s2 h ．T h ed i s p e r s i o nm e c h a n i s mo fc o p p e r n a n o f l u i d sw i t hG u mA r a b i ci sm a i n l yr e s u l t e df r o ms t e r i cs t a b i l i z a t i o n ，a n dt h ed i s p e r s i o nm e c h a n i s mo fc o p p e r n a n o f l u i d sw i t hs o d i u mh e x a m e t a p h o s p h a t ei sm a i n l yr e s u l t e df r o me l e c t r o s t a t i cs t a b i l i z a t i o n ． K e y w o r d s m e t a lm a t e r i a l ；c o p p e rn a n o f l u i d s ；E t h y l e n eG l y c o la q u e o u ss o l u t i o n s ；b a l lm i l l i n g ；d i s p e r s a n t s ； s t a b i l i t y 万方数据