ساخت مبدل گرمایی موجود در موتور ترمواکوستیک به وسیله لایه‌های نازک از نانولوله‌های کربنی آرایه‌ای به طور کامل هم راستا

در این پژوهش نانولوله‌های کربنی آرایه‌ای به طور کامل هم راستا با روش رسوب‌دهی شیمیایی بخار در فشار اتمسفری بر روی زیرلایه‌ای از جنس سیلیکون برای استفاده در موتورهای ترمواکوستیک به عنوان مبدل گرمایی تولید شدند. از گاز استیلن (c2h2) به عنوان منبع کربنی، گاز آرگون (ar) به عنوان گاز حامل، گاز هیدروژن (h2) برای احیای نانوذره‌ها و از نانوذره‌های آهن به عنوان منبع کاتالیستی برای رشد آرایه‌ای نانولوله‌های کربنی استفاده شده است. واکنش درون یک لوله کوارتز به طول cm 48 انجام شده و گازها با آهنگ شارش مشخص به درون آن تزریق شدند. با افزایش زمان رشد از 10 تا min 30، تغییر چندانی در توزیع قطر و تراکم آرایه‌های نانولوله‌های کربنی سنتز شده ایجاد نشد. این در حالی است که ضخامت (طول) آرایه‌ها از مقدار 15.62 تا  16.76μm افزایش یافت. نانولوله‌های کربنی رشد داده شده در زمان  min 30 رشد بهینه‌تری داشتند. ضخامت (طول) آرایه‌های نانولوله‌های کربنی هم راستای سنتز شده در دماهای 750 و °c 800 به ترتیب دارای مقدارهای 75.42 و 60.98μm بودند. به طور کلی نمونه سنتز شده در زمان و دمای رشد بهینه برابر با min 30 و °c 750 بر روی زیرلایه سیلیکونی لایه نشانی شده (با نانوذر‌ه‌های آهن) توسط روش کندوپاش مغناطیسی برای استفاده به عنوان مبدل ترمواکوستیک به طور کامل مناسب بودند.

fabrication of heat exchanger in thermoacoustic motor by thin layers of fully aligned array carbon nanotubes

a silicon substrate was developed for use in thermoacoustic motors as heat exchangers. acetylene gas (c2h2) as a carbon source of argon gas (ar) as a carrier gas for hydrogen gas (h2) is used to recover nanoparticles and iron nanoparticles as a catalytic source for carbon nanotube array growth. the reaction was carried out in a 48 cm long quartz tube and the gases were injected with a specified flow rate. increasing the growth time from 10 to 30 min, there was little change in the diameter distribution and density of the synthesized carbon nanotube arrays. however, the thickness of the arrays increased from 15.62 to 16.76 μm. carbon nanotubes grown at 30 min had better growth. the thicknesses (lengths) of the carbon nanotube arrays synthesized at temperatures of 750 and 800 °c were 75.42 and 60.98 μm, respectively. in general, the samples synthesized at optimum growth time and temperature of 30 min and 750 °c on the layered silicon substrate (with iron nanoparticles) by magnetic sputtering were quite desirable for use as a thermocouple converter.