MXPA04011927A

MXPA04011927A - Conductividad termica mejorada de fluidos con nanoparticulas de grafito y nanotubo de carbono.

Info

Publication number: MXPA04011927A
Application number: MXPA04011927A
Authority: MX
Inventors: Zhang Zhiqiang
Original assignee: Ashland Inc
Priority date: 2002-05-30
Filing date: 2002-05-30
Publication date: 2005-03-31
Also published as: WO2003106600A1; CN100572512C; CN1639310A; AU2002341540A1; CA2487340A1; EP1509585A1; EP1509585A4

Abstract

Se identifican las composiciones de fluido que tienen conductividad termica mejorada, hasta 250% mas que sus analogos convencionales, y metodos de preparacion para estos fluidos. Las composiciones contienen en un minimo, un medio fluido tal como aceite o agua, y una cantidad eficaz selectiva de nanomateriales de carbono necesarios para mejorar la conductividad termica del fluido. Uno de los nanomateriales de carbono preferido es un grafito de alta conductividad termica, que excede aquella del fluido neto a dispersarse en los mismos en conductividad termica, y se trituran, se muelen, o se preparan naturalmente con el tamano de particula promedio menor a 500 nm, y preferentemente menor a 200 nm, y mas preferentemente menor a 100 nm. El grafito se dispersa en el fluido mediante uno o mas de varios metodos, incluyendo ultrasonicacion, molido, y dispersion quimica. El nanotubo de carbono con estructura grafitica es otra fuente de nanomaterial de carbono conocida, a pesar de que otros nanomateriales de carbono son aceptables. Para conferir estabilidad a largo plazo, se prefiere el uso de uno o mas dispersantes quimicos. La mejora de conductividad termica, en comparacion al fluido sin nanomaterial de carbono, es de cierta forma proporcional a la cantidad de nanomateriales de carbono (nanotubos de carbono y/o grafito) agregada.

Description

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA MEJORADA DE FLUIDOS CON NANOPARTÍCULAS DE GRAFITO Y NANOTUBO DE CARBONO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta solicitud es parte de un proyecto gubernamental, Contrato No. W031 -109-ENG-38 del Departamento de Energía. El Gobierno tiene ciertos derechos en esta invención.

Campo Técnico Se preparan fluidos de conductividad térmica mejorada mediante dispersión de nanomateriales de carbono de una conductividad térmica seleccionada hacia el fluido que sirve como el medio líquido. La dispersión se logra mediante tratamientos físico y químico. Se describen métodos y se identifican composiciones de fluido que exhiben conductividad térmica mejorada debido a la dispersión de nanomateriales de carbono en medios líquido acuoso y/o de petróleo que utiliza dispersantes selectos y métodos de mezcla para formar dispersiones estables de nanomaterial de carbono.

Descripción de la Técnica Anterior Se utilizan lubricantes y refrigerantes de diversos tipos en el equipo y los procesos de fabricación para el retiro de calor residual, entre otras funciones. Tradicionalmente, se prefiere más el agua para el retiro, sin embargo, para expandir su rango de funcionamiento, se agregan algunas veces depresivos de congelamiento tales como glicol de etileno y/o glicol de propileno, típicamente a niveles por encima de 10% de concentración en volumen, por ejemplo, el refrigerante automotriz es típicamente una mezcla de 50-70% de glicol de etileno, el resto agua. La conductividad térmica de este fluido deprimido congelado es entonces de aproximadamente 2/3 tan buena como la del agua sola. En muchos procesos y aplicaciones, el agua no puede utilizarse por diversas razones, y por lo tanto se utiliza un tipo de aceite, por ejemplo, aceite mineral, aceite de polialfa olefina, aceite sintético de éster, aceite sintético de óxido de etileno/ óxido de propileno, aceite sintético de glicol de polialquileno, etc. La conductividad térmica de estos aceites es típicamente de 0.1 hasta 0.17 W/m-K a temperatura ambiente y, por lo tanto, son inferiores al agua, con conductividad térmica comparable de 0.61 W/m-K, como agentes de transferencia térmica. Normalmente estos aceites tienen muchas otras funciones importantes y se formulan cuidadosamente para llevar a cabo especificaciones exactas, por ejemplo, respecto a fricción, desempeño del desgaste, desempeño a baja temperatura, etc. Con frecuencia, los diseñadores desearán un fluido con mayor conductividad térmica que el aceite convencional, pero se limitan al aceite debido a los muchos otros parámetros con que debe cumplir el fluido. El uso de sólidos de grafito en fluidos tales como lubricantes es muy conocido. El grafito se agrega como un agente reductor de fricción, que también transporta algo de la carga impuesta sobre el fluido de funcionamiento y, por consiguiente, ayuda a reducir el daño superficial a las partes en funcionamiento; sin embargo, la propiedad de conductividad térmica del grafito no una consideración importante en aplicaciones convencionales. Aunque han existido diversas patentes presentadas sobre grafito que contiene lubricantes, por ejemplo, la Patente de E. U. 6, 169,059, no existe ninguna que dependa específicamente del grafito para mejorar la conductividad térmica del fluido. Aunque el aceite de motor automotriz fue comercializado una vez (grafito ARCO™), no se estuvo consciente del potencial para utilizar grafito como un material mejorado de la transferencia de calor en este aceite. El tamaño de partícula del grafito utilizado fue mayor (del orden de varios micrones) que para la presente invención. Como resultado, el grafito incorporado en el aceite de motor automotriz arriba mencionado tuvo una fuerte tendencia al asentamiento en el fluido. El grafito de este tamaño también afectó significativamente la fricción y las propiedades de desgaste del fluido, y hasta el momento se ha utilizado para reducir la fricción y mejorar el desempeño de desgaste del fluido, por ejemplo, en fluidos para laboreo de metales. El uso de grafito en lubricantes para sistemas de recirculación se hizo poco particular, parcialmente debido a la publicación de la NASA acerca de que el grafito podría "apilarse" en áreas de flujo restringida en contactos concentrados, conduciendo así a inanición de lubricante. No se estableció nunca ningún reconocimiento sobre el efecto del tamaño de partícula del grafito sobre este fenómeno. Además, ninguna de las referencias de la técnica anterior enseña el uso del empleo de partículas de grafito nano-dimensionadas con un tamaño de partícula medio de menos de 500 nm para mejorar la conductividad térmica en los fluidos. Los nanotubos de carbono son una nueva forma del nanomaterial formado por carbono elemental, los cuales poseen propiedades diferentes a las otras formas de los materiales de carbono. Tiene una estructura atómica única, una proporción de aspecto muy elevada, y extraordinarias propiedades mecánicas (resistencia y flexibilidad), lo que los hace fibras de refuerzo ideales en compuestos y otros materiales estructurales. Los nanotubos de carbono se caracterizan generalmente como estructuras tri-dimensionales de carbono, porosas, rígidas, que comprenden nanofibras de carbono y que tienen una elevada área superficial y porosidad, baja densidad volumétrica, baja cantidad de microporos e incrementada resistencia al impacto y por los métodos de preparación y uso de tales estructuras. El presente proceso es aplicable a nanotubos con o sin carbono amorfo. El término "nanofibra" se refiere a estructuras alargadas que tienen un corte transversal (por ejemplo, fibras angulares que tienen bordes) o diámetro (por ejemplo, redondeado) de menos de 1 micrón. La estructura puede ser ya sea hueca o sólida. De acuerdo con lo anterior, el término incluye "tubos antidifusores" y "nanotubos". El término nanofibras también se refiere a diversas fibras, particularmente fibras de carbono, que tienen diámetros muy pequeños que incluyen fibrillas, cristalitos filamentarios, nanotubos, tubos antidifusores, etc. Tales estructuras proporcionan un áreas superficial significativa cuando se incorporan en una estructura debido a su tamaño y forma. Además, tales fibras pueden elaborarse con elevada pureza y uniformidad . Preferentemente, la nanofibra utilizada en la presente invención tiene un diámetro de menos de 1 micrón, preferentemente menos de aproximadamente 0.5 micrones e incluso más preferentemente menos de 0.1 micrones y más preferentemente menos de 0.05 micrones. Los nanotubos de carbono son típicamente tubitos huecos de grafito que tienen un diámetro de generalmente algunas hasta varias decenas de nanómetros que existen en muchas formas, ya sea como fibras discretas o partículas agregadas de nanofibras. El término "estructura interna" se refiere a la estructura interna de un ensamble que incluye la orientación relativa de las fibras, la diversidad de y el promedio total de orientaciones de fibra, la proximidad de las fibras entre sí, el espacio hueco o poros creados por los intersticios y espacios entre las fibras y el tamaño, forma, número y orientación de los canales de flujo o trayectorias formadas por la conexión de los espacios huecos y/o poros. La estructura también puede incluir características que se relacionan con el tamaño, separación y orientación de las partículas agregadas que forman el ensamble. El término "orientación relativa" se refiere a la orientación de una fibra individual o agregado con respecto a los otros (es decir, alineada versus no alineada). La "diversidad de" y "promedio total" de fibra u orientaciones de agregados se refiere al rango de orientaciones de fibra dentro de la estructura (alineación y orientación con respecto a la superficie externa de la estructura). Las fibrillas de carbono pueden utilizarse para formar un ensamble rígido o elaborarse teniendo diámetros en el rango de 3.5 hasta 70 nanómetros. Las fibrillas, tubos antidifusores, nanotubos y cristalitos filamentarios a los que se hace referencia en esta aplicación, son distinguibles de las fibras de carbono continuas, comercialmente disponibles como materiales de refuerzo. En contraste con las nanofibras, las cuales tienen proporciones de aspecto deseablemente grandes, pero inevitablemente finitas, las fibras de carbono continuas tienen proporciones de aspecto (L/D) de al menos 104 y con frecuencia de 1 06 o más. El diámetro de las fibras continuas también es bastante mayor que el de las fibrillas, siendo siempre de > 1 .0 micrones y típicamente de 5 hasta 7 micrones. Las fibras de carbono continuas se elaboran mediante la pirólisis de fibras precursoras orgánicas, normalmente rayón, poliacrilonitrilo (PAN) y alquitrán. Por lo tanto, pueden incluir heteroátomos dentro de su estructura. La naturaleza grafitica de las fibras de carbono continuas "tal como se elaboran" varía, pero puede sujetarse a una etapa de grafitación posterior. Las diferencias en grado de grafitación, orientación y cristalinidad de los planos de grafito, si se presentan, la presencia potencial de heteroátomos e incluso la diferencia absoluta en el diámetro del substrato tienen experiencia con predictores de escasas fibras continuas de química de nanofibra. Las nanofibrillas de carbono son depósitos de carbono vermiculares que tienen diámetros de menos de 1 .0 micrones, preferentemente menos de 0.5 micrones, incluso más preferentemente menos de 0.2 micrones y más preferentemente menos de 0.05 micrones. Existen en una variedad de formas y se han preparado a través de la descomposición catalítica de diversos gases que contienen carbono en las superficies de metal. Los nanotubos de carbono son típicamente tubitos huecos de grafito que tienen un diámetro de generalmente algunas hasta varias decenas de nanómetros. Los nanotubos de carbono existen en muchas formas. Las nanofibras pueden encontrarse en la forma de fibras discretas o partículas agregadas de nanofibras. Las primeras dan como resultado una estructura que tiene propiedades bastante uniformes. Las últimas dan como resultado una estructura que tiene una arquitectura de doble sujeción que comprende una macroestructura total que comprende partículas agregadas de nanofibras unidas en conjunto a fin de formar la masa porosa de una microestructura de nanofibras interemparejadas dentro de partículas agregadas individuales. Por ejemplo, una forma de fibrillas de carbono se caracteriza por un diámetro substancialmente constante, una longitud mayor de aproximadamente 5 veces el diámetro, una región externa ordenada de capas substancialmente continuas, múltiples, de desarrollo catalítico, de átomos de carbono ordenados que tienen un diámetro exterior de entre aproximadamente 3.5 hasta 70 nanómetros, y una región de núcleo interna distinta. Cada una de las capas y el núcleo se colocan de manera substancialmente concéntrica alrededor del eje cilindrico de la fibrilla. Las fibrillas se encuentran substanciaímenté libres de carbono térmico pirolíticamente depositado siendo el diámetro de las fibrillas igual al diámetro exterior de la región externa ordenada. Además, una fibrilla de carbono adecuada para utilizarse con el presente proceso define una fibrilla de carbono cilindrica caracterizada por un diámetro substanciaímenté constante de entre 3.5 y aproximadamente 70 nanómetros, una longitud mayor de aproximadamente 5 veces el diámetro, una región externa de múltiples capas de átomos de carbono ordenados y una región de núcleo interno, distinta, colocándose cada una de las capas y el núcleo de manera concéntrica alrededor del eje cilindrico de la fibrilla. Preferentemente, la fibrilla entera se encuentra substanciaímenté libre de la cubierta de carbono térmica. El término "cilindrico" se utiliza en la presente en el amplio sentido geométrico, es decir, la superficie trazada por una línea recta que se mueve en paralelo a una línea recta fija y que intercepta una curva. Un círculo o una elipse no son sino dos de las muchas posibles curvas del cilindro. La región de núcleo interna de la fibrilla puede ser hueca, o puede comprender átomos de carbono que son menos ordenados que los átomos de carbono ordenados de la región externa. Los "átomos de carbono ordenados", según la frase que se utiliza en la presente, significa dominios grafiticos que tienen sus ejes c substanciaímenté perpendiculares al eje cilindrico de la fibrilla. En una modalidad, la longitud de la fibrilla es mayor de aproximadamente 20 veces el diámetro de la fibrilla. En otra modalidad, el diámetro de fibrilla se encuentra entre aproximadamente 7 y aproximadamente 25 nanómetros. En otra modalidad, la región de núcleo interna tiene un diámetro mayor de aproximadamente 2 nanómetros. La dispersión de los nanotubos hacia el medio orgánico y acuoso ha sido un serio obstáculo. Los nanotubos tienden a agregarse, formar aglomerados y separarse de la dispersión. Algunas aplicaciones industriales requieren de un método de preparación de una dispersión estable de nanomateriales de carbono seleccionados en un medio líquido. Por ejemplo, la Patente de E.U. 5,523,006 de Strumban enseña el uso de un surfactante y un medio de aceite; sin embargo, las partículas son partículas de aleaciones de Cu-Ni-Sn-Zn con el tamaño desde 0.01 µ?t? y la suspensión es estable por un periodo de tiempo limitado de aproximadamente 30 días. Además, los surfactantes no incluyen los dispersantes típicamente utilizados en la industria de lubricantes. La Patente de E. U. 5,560,898 de Uchida et al. , enseña que un medio líquido es un medio acuoso que contiene un surfactante; sin embargo, la estabilidad de la suspensión es de poca consecuencia ya que el líquido se centrífuga después de la suspensión. La Patente de E.U. 5,853,877 de Shibuta enseña la dispersión de nanotubos desvinculados en un solvente polar y la formación de una composición de cubierta con aditivos tales como agentes de dispersión; sin embargo, no se considera un método para la obtención de una dispersión estable. La Patente de E.U. 6,099,965 de Tennent et al. utiliza una amasadora para mezclar un dispersante con otros reactivos en un medio líquido, aunque aún no se considera el prolongar la estabilidad de la dispersión. El potencial de nanotubos . de carbono para transportar conductividad térmica en un material se menciona en la Patente de E. U . 5, 165,909; sin embargo, la medición real de la conductividad térmica de las fibrillas de carbono que produjeron no se dio en la patente, por lo que la interferencia de la conductividad térmica es general y algo especulativa, en base a la estructura grafitica. El grafito a granel con elevada conductividad térmica se encuentra disponible en POCO GRAPHITE como una espuma de grafito que tiene una conductividad térmica de más de 100 W/m-K y en Carbide que también tiene una elevada conductividad térmica. Estos materiales a granel deben reducirse hasta un polvo de tamaño de nanómetro mediante diversos método para utilizarse en la presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En esta invención, los fluidos de conductividad térmica mejorada se preparan mediante dispersión de nanomateriales de carbono de una conductividad térmica seleccionada, medida en W/m-K hacia un fluido sin mezcla seleccionado que sirve como un medio o vehículo de solvente líquido. La dispersión de los nanomateriales a través de todo el medio líquido seleccionado se logra mediante tratamientos físicos y químicos a fin de producir una composición de fluido que tiene una conductividad térmica mejorada en comparación con el fluido sin mezcla solo. Se identifican las composiciones de fluido que tienen conductividad térmica mejorada, hasta 250% mayor que sus análogos convencionales, y los métodos para la preparación de estos fluidos. Las composiciones contienen en un mínimo, un medio de fluido tal como aceite o agua, y una cantidad eficaz seleccionada de partículas necesarias para mejorar la conductividad térmica del fluido. El grafito es un grafito de elevada conductividad térmica, que excede la del fluido sin mezcla en el que está por dispersarse en cuanto a conductividad térmica, y se tritura, moltura o prepara de manera natural con un tamaño de partícula medio de menos de 500 nm, y preferentemente menos de 200 nm, y más preferentemente menos de 100 nm. El grafito se dispersa en el fluido mediante uno o más de los diversos métodos, incluyendo ultrasonicación, trituración y dispersión química. El nanotubo de carbono con estructura grafitica es otra fuente preferida de nanomateriales de carbono, aunque son aceptables otros nanomateriales. Para otorgar estabilidad térmica a largo plazo, se prefiere el uso de uno o más dispersantes químicos. La mejora de conductividad térmica, en comparación con el fluido sin nanomaterial de carbono, es algo proporcional a la cantidad de nanomaterial de carbono agregado. La presente invención proporciona un fluido que contiene hasta 90% de nanomateriales de carbono. Se obtuvieron muy buenos resultados con cargas de nanomaterial en un rango de hasta 20 por ciento en peso y más particularmente desde 0.001 hasta 10 por ciento en peso y más típicamente desde 0.01 hasta 2.5 por ciento en peso. Las suspensiones de nanotubo/nanopartícula en aceite, estables, bien dispersas, con hasta 2.5 por ciento en peso de nanomateriales de carbono, dieron como resultado una mejora sorprendentemente buena de las características térmicas de los fluidos desarrollados de acuerdo con la presente invención. Preferentemente, también se agrega un mínimo de uno o más agentes químicos de dispersión y/o también se agregan surfactantes para lograr estabilidad a largo plazo. El término "dispersante" en la presente invención se refiere a un surfactante agregado a un medio a fin de promover la suspensión uniforme de partículas sólidas extremadamente finas, con frecuencia, de tamaño coloidal. En la industria lubricante, el término "dispersante" es generalmente aceptado para describir los compuestos solubles o dispersables en aceite de cadena larga, que funcionan para dispersar el "fango frío" formado en los motores. El término "surfactante" en la presente invención se refiere a cualquier compuesto químico que reduce la tensión superficial de un líquido cuando se disuelve en éste, o reduce la tensión interfacial entre dos líquidos o entre un líquido y un sólido. Es normalmente, pero no exclusivamente, una molécula de cadena larga comprendida de dos elementos; un elemento hidrofílico y un elemento lipofílico. Los elementos hidrofílicos y lipofílicos se refieren al segmento en la molécula con afinidad al agua y con afinidad al aceite, respectivamente. Estos dos términos se utilizan principalmente de manera intercambiable en la presente invención. El fluido que contiene partículas de la presente invención tendrá una conductividad térmica mayor que la del fluido sin mezcla, en este caso, el término "sin mezcla" se define como el fluido antes de agregarse las partículas. El fluido puede tener cualquier otro agente químico o agregarse otro tipo de partículas para impartir también otras propiedades deseadas, por ejemplo, agentes reductores de fricción, agentes anti-desgaste o anti-corrosión, detergentes, antioxidantes, etc. Además, el término fluido en la presente invención se define ampliamente para incluir pastas, geles, vaselinas, espuma y fases cristalinas líquidas en cualquier medio orgánico o acuoso, emulsiones o micro-emulsiones. Como se establece arriba, el nanomaterial de carbono preferido se limita cualquier nanomaterial grafitico con conductividad térmica volumétrica que excede la del fluido sin mezcla por mejorarse. Por ejemplo, la conductividad térmica del aceite es de aproximadamente .2W/m-K; la conductividad térmica del anticongelante (agua y alcohol y/o mezclas de glicol) es normalmente de aproximadamente 0.4W/m-K; y la conductividad térmica del agua es de aproximadamente 0.6W/m-K. Para la mayoría de las aplicaciones, se selecciona un nanomaterial de carbono en la forma de un nanotubo de carbono o nanopartícula de grafito que tiene una conductividad térmica que excede 80W/m-K. Una forma preferida de nanomaterial de carbono son los nanotubos de carbono. El nanomaterial de carbono que contiene dispersión también puede contener una gran cantidad de uno o más compuestos químicos diferente, tal como polímeros, agentes anti-desgaste, agentes reductores de fricción, agentes anti-corrosión, detergentes, agentes pasivadores de metal, antioxidantes, etc., que no son para el propósito de dispersión sino para lograr el engrosamiento u otras características de fluido deseadas. Además, la solución dispersa de nanomaterial puede pre-cizallarse en un flujo turbulento, tal como una tobera, o inyector de combustible a presión elevada, o dispositivo ultrasónico, con objeto de lograr una viscosidad estable. Esto puede ser deseable en el caso donde los nanotubos de carbono con elevada proporción de aspecto se utilizan como la fuente de nanomaterial de carbono, ya que engrosarán el fluido pero perderán viscosidad cuando se expongan en flujos de turbulencia, tal como motores.

DESCRIPCIÓN DE LA MODALIDAD PREFERIDA La presente invención proporciona una dispersión de nanomaterial de carbono en medio fluido que da una elevada conductividad térmica en comparación con fluidos convencionales del mismo medio. Los nanomateriales de carbono preferidos son nanotubos de carbono, los nanotubos pueden ser ya sea de una sola pared, o de múltiples paredes, que tienen un diámetro de nanoescala típico de 1 -500 nanómetros. Más típicamente, el diámetro es de aproximadamente 10-30 nanómetros. La longitud del tubo puede encontrarse a escala de submicrones y micrones, normalmente desde 500 nanómetros hasta 500 micrones. La longitud más típica es de 1 micrón hasta 100 micrones. La proporción de aspecto del tubo puede ser desde cientos hasta miles, más típicamente 500 hasta 5000. la superficie del nanotubo puede tratarse químicamente para lograr cierto nivel de hidrofilicidad, o dejarse tal cual sale de la producción. Se encuentran disponibles otros nanomateriales de carbono aceptables, por ejemplo, POCOFOAM™, disponible en PocoGraphite, Inc. , localizado en Decatur, Texas, POCOFOAM™ es un grafito espumado de elevada conductividad térmica, conductividad térmica desde 100 hasta 150 W/m-K. Para prepararla a partir de la presente invención, debe pulverizarse hasta un polvo fino, dispersarse químicamente y físicamente en el fluido de selección y triturarse después por esfera o reducir de otro modo el tamaño hasta que se obtiene un tamaño de partícula de menos de 500 nm de tamaño medio. Mientras más fino es el tamaño de partícula logrado después de la molturación, mejor. En genera, puede utilizarse cualquier grafito de conductividad térmica elevada, tomando en cuenta que pueden utilizarse la pulverización, molturación y otros métodos químicos y físicos descritos, a fin de reducir el tamaño de las partículas de grafito finales hasta por debajo de un tamaño de partícula medio de 500 nm. Depósitos Base de Aceite El medio líquido de petróleo puede ser cualquier destilado de petróleo o aceites de petróleo sintéticos, vaselinas, geles o composición de polímero soluble en aceite. Más típicamente, son los depósitos base minerales o depósitos base sintéticos utilizados en la industria de lubricantes, por ejemplo, Grupo I, (aceites minerales refinados por solvente), Grupo I I (aceites minerales de cracking hidrogenante), Grupo I I I (aceites severamente hidrofisurados, algunas veces descritos como aceites sintéticos o semi-sintéticos), Grupo IV (polialfaolefinas), y Grupo VI (ésteres, ñafíenos y otros). Un grupo preferido incluye las polialfaolefinas, ésteres sintéticos y polialquilglicoles. Los aceites lubricantes sintéticos incluyen aceites de hidrocarburo y aceites de hidrocarburo halo-sustituidos, tales como olefinas polimerizadas e interpolimerizadas (por ejemplo, polibutilenos, polipropilenos, copolímeros de propileno-isobutileno, polibutilenos clorados, poli(l -octenos), poli( -decenos), etc. , y mezclas de los mismos; alquilbenzenos (por ejemplo, dedocilbenzenos, tetradecilbenzenos, dinonilbenzenos, di-(2-etilhexil)benzenos, etc.); polifenilos (por ejemplo, bifenilos, terfenilos, polifenilos alquilados, etc.), difenilo alquilado, éteres y sulfuros de difenilo alquilado y los derivados, análogos y homólogos de los mismos y lo similar. Los polímeros e interpolímeros de óxido de alquileno y derivados de los mismos donde los grupos hidróxilo terminales se han modificado por esterificación, eterificación, etc., constituyen otra clase de aceites sintéticos conocidos. Otra clase adecuada de aceites sintéticos comprende los esteres de ácidos dicarboxílicos (por ejemplo, ácido itálico, ácido succínico, ácidos succínicos de alquilo y ácidos succínicos de alquenilo, ácido maléico, ácido azelaico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido fumárico, ácido adípico, ácidos malónicos de alquenilo, etc.), con una variedad de alcoholes (por ejemplo, alcohol butílico, alcohol de hexilo, alcohol de dodecilo, alcohol de 2-etilhexilo, monoéter de dietilenglicol de glicol de etileno, glicol de propileno, etc.)- Los ejemplos específicos de estos ésteres incluyen adipato de dibutilo, sebacato de di(2-etilhexilo), fumarato de di-hexilo, sebacato de dioctilo, azelato de diisooctilo, azealato de diisodecilo, ftalato de dioctilo, ftalato de didecilo, sebacato de dicicosilo, el diéster de 2-etilhexilo de dímero de ácido linoléico, el éster complejo formado mediante reacción de un mol de ácido sebácico con dos moles de glicol de tetraetileno y dos moles de ácido 2-etilhexanoico y lo similar. Los ésteres útiles como aceites sintéticos también incluyen aquellos elaborados de ácidos monocarboxílicos C5 a C12 y polioles y éteres de poliol tal como glicol de neopentilo, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol, etc. Otros aceites sintéticos incluyen ésteres líquidos de ácidos que contienen fósforo (por ejemplo, fosfato de tricresilo, fosfato de trioctil, éster de dietilo de ácido decilfosfónico, etc.), tetrahidrofuranos poliméricos y lo similar. Las polialfaolefinas (PAO), útiles en la presente invención, incluyen aquellas vendidas por BP Amoco Corporation como fluidos DURASYN, aquellas vendidas por Exxon-Mobil Chemical Company, (anteriormente Mobil Chemical Company) como fluidos SHF, y aquellas vendidas por Ethyl Corporation bajo el nombre ETHYLFLO, o ALBERMARLE. Las PAO's incluyen las series ETHYL-FLOW de Ethyl Corporation, "Albermarle Corporation", que incluye ETHYL-FLOW 162, 164, 166, 168 y 174, que tienen viscosidad variante desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 460 centistokes. MOBIL SHF-42 de Exxon-Mobil Chemical Company, EMERY 3004 y 3006, y Quantum Chemical Company proporcionan depósitos base de polialfaolefinas adicionales. Por ejemplo, la poliolefina EMERY 3004 tiene una viscosidad de 3.86 centistokes (cSt) a 212°F (1 00°C) y 16.75 cSt a 104°F (40°C). Tiene un índice de viscosidad de 125 y un punto de vaciado de -98°F y también tiene un punto de inflamación de aproximadamente 478°F. Además, la polialfaolefina EMERY 3006 tiene una viscosidad de 5.88 cSt a +212°F y 31 .22 cSt a +1 04°F. Tiene un índice de viscosidad de 135 y un punto de vaciado de -87°F. Las polialfaolefinas satisfactorias adicionales son aquellas vendidas por Uniroyal Inc. bajo la marca SYNTON PAO-40, la cual es una polialfaolefina de 40 centistokes. Se contempla que la PAO de 4cSt Gulf Synfluid, comercialmente disponible en Gulf Oil Chemicals Company, una subsidiaria de Chevron-Texaco Corporation, la cual es similar en muchos aspectos a EMERY 3004, también puede utilizarse en la presente. MOBIL SHF-41 PAO, comercialmente disponible en Mobil Chemical Corporation, también es similar en muchos aspectos a EMERY 3004. Son especialmente útiles las polialfaolefinas que tienen una viscosidad en el rango de hasta 100 centistokes a 100°C, prefiriéndose más una viscosidad de 2 y 10 centistokes. Los aditivos de éster de aceite en base a sintéticos más preferidos son poliolésteres y diésteres tales como diésteres di-alifáticos de ácidos carboxílicos de alquilo, tales como di-2-etilhexilazelato, di-isodeciladipato y di-trideciladipato, comercialmente disponibles bajo el nombre comercial EMERY 2960 de Emery Chemicals, descritos en la Patente de E. U. 4,859,352 de Waynick. Otros poliolésteres adecuados se elaboran por Mobil Oil. Los poliolésteres MOBIL P-43, NP343 que contienen dos alcoholes, y Hateo Corp. 2939 se prefieren particularmente. Los diésteres y otros aceites sintéticos se han utilizado como reemplazos de aceite mineral en lubricantes de fluido. Los diésteres han presentado propiedades de flujo a temperaturas bajas extremas y buena residencia hacia fractura oxidativa. El aceite de diéster puede incluir un diéster alifático de un ácido dicarboxílico, o el aceite de diéster puede comprender un diéster alifático de dialquilo de un ácido dicarboxílico de alquilo, tal como azelato de hexilo de di-2-etilo, azelato de di-isodecilo, azelato de di-tridecilo, adipato de di-isodecilo, adipato de di-tridecilo. Por ejemplo, el azelato de di-2-etilhexilo se encuentra comercialmente disponible bajo el nombre comercial de EMERY 2958 de Emery Chemicals. También son útiles los ésteres de poliol tales como EMERY 2935, 2936 y 2939 de Emery Group de Henkel Corporation y ésteres de poliol HATCO 2352, 2962, 2925, 2938, 2939, 2970, 3178 y 4322 de Hateo Corporation, descritos en E. U . 5,344,579 de OTAN et al. , y MOBIL ESTER P24 de Exxon-Mobil Chemical Company. Pueden utilizarse los ésteres elaborados mediante reacción de ácidos dicarboxílicos, glicoles y ya sea ácidos monobásicos o alcoholes monohídricos, como los depósitos base de lubricante sintético EMERY 2936, de Quantum Chemical Corporation y MOBIL P 24 de Exxon-Mobil Chemical Company. Los ésteres de poliol tienen buena oxidación y estabilidad hidrolítica. El éster de poliol para utilizarse en la presente preferentemente tiene un punto de vaciado de aproximadamente -1 00°C o menos hasta -40°C y una viscosidad de aproximadamente 2 hasta 100 centistokes a 100°C. Un aceite hidrogenado es un aceite mineral sujeto hidrogenación o craqueo hidrogenado bajo condiciones especiales a fin de retirar las composiciones químicas e impurezas indeseables que dan como resultado un aceite base que tiene un componente y propiedades de aceite sintético. Típicamente, el aceite hidrogenado se define por el Instituto Americano del Petróleo como un aceite base del Grupo I I I con un nivel de azufre menor de 0.03 con saturados mayores de o igual a 90 y un índice de viscosidad mayor de o igual a 120. Los más útiles son aceites hidrogenados que tienen una viscosidad de desde 2 hasta 60 CST a 100 grados centígrados. El aceite hidrogenado típicamente proporciona un desempeño superior a los aceites de motor convencionales sin otra base de aceite sintético. El aceite hidrogenado puede utilizarse como el único componente de aceite base de la presente invención, que proporciona un desempeño superior a los aceites base de aceite mineral, convencionales, o utilizarse como una mezcla con aceite mineral y/o aceite sintético. Un ejemplo de tal aceite es YUBASE-4. Cuando se utiliza en combinación con otro aceite sintético convencional, tales como aquellos que contienen polialfaolefinas o ésteres, o cuando se utiliza en combinación con un aceite mineral, el aceite hidrogenado puede presentarse en una cantidad de hasta 99 por ciento en volumen, más preferentemente desde aproximadamente 10 hasta 80 por ciento en volumen, más preferentemente desde 20 hasta 60 por ciento en volumen y más preferentemente desde 10 hasta 30 por ciento en volumen de la composición de aceite base. Un depósito base de aceite mineral del Grupo I o I I puede incorporarse en la presente invención como una porción del concentrado o un depósito base al cual puede agregarse el concentrado. Los preferidos como depósitos base de aceite mineral son los ASHLAND 325 Neutral, definidos como un solvente refinado neutral que tiene una viscosidad SABOLT UN IVERSAL de 325 SUS @ 100°F y ASHLAND 100 Neutral, definido como un solvente refinado neutral que tiene una viscosidad SABOLT UNIVERSAL de 1 00 SUS @ 100°F, fabricados por Maratón Ashland Petroleum. Otras composiciones de fluido a base de petróleo, aceptables, incluyen aceites parafínicos y nafténicos MVI , minerales, blancos, que tienen el rango de viscosidad de aproximadamente 20-400 centistokes. Los aceites minerales blancos preferidos son aquellos disponibles en Witco Corporation, Arco Chemical Company, PSI y Penreco. Los aceites parafínicos preferidos incluyen aceites API del Grupo I y I I disponibles en Exxon-Mobil Chemical Company, aceites neutrales HVI disponibles en Shell Chemical Company y aceites del Grupo I I disponibles en Arco Chemical Company. Los aceites nafténicos MVI incluyen aceites extraídos por solventes, disponibles en Equilon Enterprises y Refinería San Joaquín, los aceites hidrotratados disponibles en Equilon Enterprises y Refinería Ergon y los aceites nafténicos vendidos bajo los nombres HYDROCAL y CALSOL de Calumet, y descritos en la Patente de E.U. 5,348,668 de Oldiges. ' Finalmente, la conductividad térmica de los aceites vegetales también puede mejorarse y utilizarse como el medio líquido en la presente invención. Medio Acuoso Un medio acuoso seleccionado es agua o puede ser cualquier solución a base de agua, incluyendo alcohol o sus derivados, tal como glicol de etileno, glicol de propileno, o cualquier sal inorgánica soluble en agua, por ejemplo, sales de molibdato, nitratos, nitritos, alcohol de metilo, alcohol de etilo, alcohol de propilo, alcohol de isopropilo, y combinaciones de los mismos, o compuestos orgánicos, tales como ácidos de carboxilato aromáticos y/o alifáticos, más particularmente ácidos mono- y di-carboxílicos de cadena corta. Tales soluciones se utilizan típicamente como constituyentes de anticongelantes y pueden incluir otros aditivos resistentes a la corrosión junto con el nanomaterial de carbono disperso en el mismo que proporciona propiedades térmicas mejoradas. Dispersantes Dispersantes utilizados en la Industria de Lubricantes Los dispersantes utilizados en la industria de lubricantes se utilizan típicamente para dispersar el "fango frío" formado en los motores de gasolina y diesel, los cuales pueden ser ya sea "dispersantes sin ceniza" o que contienen átomos de metal. Pueden utilizarse en la presente invención, ya que se ha encontrado que son un excelente agente dispersante de hollín , una forma amorfa de partículas de carbono generadas en el cártel del cigüeñal del motor e incorporada con la suciedad y la grasa. Los dispersantes sin ceniza comúnmente utilizados en la industria automotriz contienen un grupo hidrocarburo lipofílico y un grupo hidrofílico, funcional, polar. El grupo funcional, polar puede ser de la clase de carboxilato, éster, amina, amida, imina, ¡mida, hidróxilo, éter, epóxido, fósforo, carbóxilo de éster, anhídrido, o nitrilo. El grupo lipofílico puede ser de naturaleza oligomérica o polimérica, normalmente desde 70 hasta 200 átomos de carbono para asegurar la solubilidad del aceite. Los polímeros de hidrocarburo tratados con diversos reactivos para introducir funciones polares incluyen productos preparados mediante tratamiento de poliolefinas tales como poliisobuteno primero con anhídrido maleico, o sulfuro o cloruro de fósforo, o mediante tratamiento térmico y después con reactivos tales como poliamina, amina, óxido de etileno, etc. De estos dispersantes sin ceniza, los típicamente utilizados en la industria del petróleo incluyen succinimidas y succinatos de poliisobutenilo N-sustituido, copolímeros de metacrilato de alquilo-pirrolidinona de vinilo, copolímeros de metacrilato d alquilo-metacrilato de dialquilaminoetilo, copolímeros de alquilmetacrilato-metacrilato de glicol de polietileno, y poliestearamidas. Los dispersantes a base de aceite preferidos, que son lo más importante en la presente invención, incluyen dispersantes de las clases químicas de alquilsuccinimlda, ésteres de succinato, aminas de elevado peso molecular, derivados de base Mannich y ácido fosfórico. Algunos ejemplos específicos son succinimida de poliisobutenilo-polietilenopoliamina, éster succínico de poliisobutenilo, fosforato de bis-hidroxipropilo. Por ejemplo, la bis-succinimida es una dispersante a base de polibuteno y una amina que es adecuada para dispersiones a base de aceite y se encuentra comercialmente disponible bajo las marcas de I NFINEUM C9231 , INFINEUM C9232, e I NFINEU C9235, las cuales se venden por Infineum, USA, L. P. El C9231 es borado mientras que el C9232 y C9235 no lo son; sin embargo, todos son bis-succinimidas que difieren debido a su proporción de amina respecto a polímero. El dispersante puede combinarse con otros aditivos utilizados en la industria de lubricantes para formar un paquete aditivo de "detergente dispersante (DI)", por ejemplo, LUBRIZOL™ 9802A y/o el paquete concentrado (LUBRIZOL™ 9802AC), los cuales son dispersantes mezclados que tienen una succinimida de elevado peso molecular y un dispersante tipo éster como el ingrediente activo, y los cuales también contienen desde aproximadamente 5 hasta 9.9 por ciento en peso de alquilditiofosfato de cinc, desde 1 hasta 4.9 por ciento de un sulfonato de calcio, y desde 0.1 hasta 0.9 por ciento en peso de una difenilamina; en donde el paquete completo de DI puede utilizarse como agente dispersante para la dispersión de nanomaterial de carbono. Otro paquete de dispersante preferido es LUBRIZOL™ OS#154250 que contiene desde aproximadamente 20 hasta 29.9 por ciento en peso de una alquenoamina de amida de poliolefina, desde 0.5 hasta 1 .5 por ciento en peso de un alquilfosfito, aproximadamente 1 .1 por ciento en peso de un ácido fosfórico, y desde 0.1 hasta 0.9 por ciento en peso de una difenilamina, con ingrediente activo primario que se cree es succinimidas de poliisobutenilo y succinatos. Otro paquete de dispersante preferido es un paquete de DI de succinimida de elevado peso molecular para LUBRIZOL™ 4999 de motores diesel que también contiene desde aproximadamente 5 hasta 9.9 por ciento en peso de alquilditiofosfato de cinc. Otros Tipos de Dispersantes Alternativamente, puede utilizarse en la presente invención un surfactante o una mezcla de surfactantes con un valor de HLB bajo (típicamente menos de o igual a 8), preferentemente no iónico, o una mezcla de no iónicos e iónicos. El dispersante para la dispersión de nanomaterial de carbono a base de agua, más específicamente la dispersión de nanotubo de carbono, debe ser de elevado valor de HLB (típicamente menor de o igual a 1 0), preferentemente se utilizan surfactantes de tipo nonilfenoxipoli(etilenooxi) etanol. En ambos casos a base de agua y de aceite, los dispersantes seleccionados deben ser solubles o dispersables en el medio líquido. El dispersante puede encontrarse en el rango de hasta desde 0.001 hasta 30 por ciento, más preferentemente en un rango de entre 0.5 por ciento hasta 20 por ciento, más preferentemente en un rango de desde entre 1 .0 hasta 8.0 por ciento y más preferentemente en un rango de desde entre 2 hasta 6 por ciento en peso. El nanotubo de carbono o nanopartículas de grafito pueden ser de cualquier porcentaje en peso deseado en un rango de desde 0.0001 hasta 50 por ciento en peso, proporcionando una cantidad eficaz a fin de obtener la mejora térmica deseada del medio de fluido seleccionado. Para aplicación práctica, una cantidad eficaz de nanomateriales de carbono se encuentra normalmente en el rango de desde entre 0.01 por ciento hasta 20 por ciento, y más preferentemente en un rango de desde 0.02 hasta 10 por ciento y más preferentemente en un rango de desde entre 0.05 por ciento hasta 5 por ciento. El resto de la fórmula es el medio seleccionado que comprende aceite, agua o combinaciones de los mismos, junto con cualquier aditivo químico que se considera necesario para proporcionar lubricidad, protección a la corrosión o lo similar. Se cree que en la presente invención, el dispersante funciona mediante adsorción sobre la superficie del nanotubo de carbono. Otros Compuestos Químicos Esta dispersión también puede contener una gran cantidad de uno o más compuestos diferentes químicos, preferentemente polímeros, no para el propósito de la dispersión, sino para lograr el engrosamiento u otras características de fluido deseadas. Los mejoradores de viscosidad utilizados en la industria de lubricantes pueden utilizarse en la presente invención para el medio de aceite, los cuales incluyen copolímeros de olefina (OCP), polimetacrilatos (PMA), estireno-dieno hidrogenado (STD), y polímeros de estireno-poliéster (STPE). Los copolímeros de olefina son materiales similares a caucho preparados a partir de mezclas de etileno y propileno a través de catálisis Ziegler-Natta a base de vanadio. Los polímeros de estireno-dieno se producen mediante polimerización aniónica de estireno y butadieno o isopreno. Los polimetacrilatos se producen mediante polimerización radical libre de metacrilatos de alquilo. Los polímeros de estireno-poliéster se preparan mediante co-polimerización primero de estireno y anhídrido maleíco y esterificación después del compuesto intermedio mediante el uso de una mezcla de alcoholes. Otros compuestos que pueden utilizarse en la presente invención en, ya sea, el medio acuoso o el medio de aceite, incluyen: polímeros acrílicos tales como ácido poliacrílico y poliacrilato de sodio, polímeros de elevado peso molecular de óxido de etileno, tal como Polyox® WSR de Union Carbide, compuestos de celulosa tales como carboximetilcelulosa, alcohol de polivinilo (PVA), polivinilpirrolidona (PVP), gomas xantano y gomas guar, polisacáridos, alcanolamidas, sales de amina de poliamida, tal como las series DISPARLON AQ de King Industries, uretano de óxido de etileno hidrofóbicamente modificado (por ejemplo, serie ACRYSOL de Rohmax), silicatos y materiales de relleno tales como mica, sílices, celulosa, harina de madera, arcillas (incluyendo organoarcillas) y nanoarcillas, y polímeros de resina tales como resinas de butiralo de polivinilo, resinas de poliuretano, resinas acrílicas y resinas epoxi. Otros aditivos químicos utilizados en lubricantes, tal como el depresivo de punto de vaciado, también pueden utilizarse en la presente invención. La mayoría de los depresivos de punto de vaciado son polímeros orgánicos, aunque han demostrado ser eficaces algunas substancias no poliméricas. Los depresivos del punto de vaciado comerciales incluyen alquilnaftalenos, polimetacrilatos, polifumaratos, ásteres de estireno, alquilfenoles oligomerizados, ésteres de ácido itálico, copolímeros de acetato de etilenovinilo y otros polímeros de hidrocarburo mezclados. El nivel de tratamiento de estos aditivos es normalmente bajo. En casi todos los casos, existe una concentración óptima por encima y por debajo de la cual los depresivos de punto de vaciado se vuelven menos eficaces. Los copolímeros acrílicos, tales como los elaborados por Supeleo Inc. en Bellofonte, Pensilvania, como Acryloid 3008, son un depresivo del punto de vaciado, útiles en la presente invención. Todavía otros aditivos químicos utilizados en lubricantes, tales como inhibidores de oxidación y moho, demulsificantes, inhibidores de espuma y agentes de dilatación hermética, también pueden utilizarse en la presente invención. Agitación Física La mezcla física incluye mezcla por cizallamiento elevado, tal como con una mezcladora a velocidad elevada, homogenizadores, microfluidizadores, una trituradora KADY, una trituradora de coloides, etc. , mezcla de alto impacto, tal como moledora, trituradora de esferas y de guijarros, etc. , y métodos de ultrasonicación. La ultrasonicación es el método físico más preferido en la presente invención, ya que es menos destructivo hacia el nanomaterial de carbono, más específicamente estructura de nanotubo de carbono, que los otros métodos descritos. La ultrasonicación puede realizarse ya sea en el ultrasonicador de tipo ducha o mediante el ultrasonicador de tipo punta. Más típicamente, la ultrasonicación de tipo punta se aplica para una mayor emisión de energía. La sonlcación a la intensidad instrumental medio elevada durante hasta 30 minutos y normalmente en un rango de desde 10 hasta 20 minutos se desea para lograr una mejor homogeneidad. El material de mezcla en bruto puede pulverizarse mediante cualquier método de molturación en seco o en húmedo, conocido, adecuado. Un método de molturación incluye pulverización de la mezcla de material en bruto de la mezcla de fluido de la presente invención, a fin de obtener el concentrado, y el producto pulverizado puede entonces dispersarse adicionalmente en un medio líquido con la ayuda de los dispersantes arriba descritos. Sin embargo, la pulverización o molturación reducen la proporción de aspecto promedio del nanotubo de carbono. El presente método de formación de una suspensión estable de nanomateriales de carbono en una solución consiste en dos etapas. Primero, seleccionar el dispersante adecuado para los nanomateriales de carbono, los cuales incluyen nanotubo de carbono nanopartículas de grafito, y el medio, y disolver el dispersante en el medio líquido para formar una solución, y en segundo lugar, agregar el nanotubo de carbono o nanopartículas de grafito hacia la solución que contiene dispersante mientras se agita, tritura por esferas o ultrasonifica la solución o cualquier combinación de métodos físicos mencionados. EJEMPLOS Las composiciones, métodos o modalidades específicas, discutidas, se proponen solamente como ilustrativas de la invención expuesta por esta especificación. La variación en estas composiciones, métodos o modalidades es fácilmente aparente a una persona de experiencia en la materia en base a las enseñanzas de esta especificación y, por consiguiente, se propone se incluyan como parte de las invenciones expuestas en la presente. La referencia hecha a documentos en la especificación se propone para resultar en patentes o literatura citadas que se incorporan expresamente en la presente para referencia, incluyendo cualquier patente u otra referencia de literatura citada dentro de tales documentos, como si se estableciera por completo en esta especificación. Ejemplo 1 Componentes Descripción Porcentaje De Peso Nanotubo de carbono Superficie no tratada, proporción de aspecto 2000, diámetro 25 nm, longitud 50 µ?? Dispersante Paquete DI de poliamina de elevado peso molecular ORONITA (OLOA 9061 ) Solvente líquido Poli(a-olefina) 6 cSt Sonicación FISHER SCIENTIFIC 550 Sonic Desmembrador, 15 minutos Como se establece en el Ejemplo 1 , la conductividad térmica de la dispersión anterior fue de 0.380 Wm-K para el fluido (solución del dispersante y solvente) que contiene los nanotubos mejoradores térmicamente, en comparación con una conductividad térmica de 0.146 W/m-K para el fluido (solución del dispersante y solvente) sin los nanotubos mejoradores térmicamente.

Ejemplo 2 Componentes Descripción Porcentaje De Peso Nanotubo de carbono Superficie no tratada, 0.1 proporción de aspecto 2000, diámetro 25 nm, longitud 50 µ?? Dispersante Paquete DI de 4.8 succinimida de elevado peso molecular para motores diesel LUBRIZOL™ 4999 Solvente líquido Poli( -olefina) 6 cSt 95.1 Sonicación FISHER SCIENTIFIC 550 Sonic Desmembrador, 15 minutos Ejemplo 3 Componentes Descripción Porcentaje De Peso Nanotubo de carbono Superficie no tratada, 0.1 proporción de aspecto 2000, diámetro 25 nm, longitud 50 micrones Dispersante Paquete DI de 4.8 dispersante mezclado (Succinimida de peso mol. elevado y dispersante tipo éster) LUBRIZOL 9802A Solvente líquido Poli(a-olefina) 6 cSt 95.1 Sonicación FISHER SCIENTIFIC 550 Sonic Desmembrador, 15 minutos Ejemplo 4 Componentes Descripción Porcentaje De Peso Nanotubo de carbono Superficie no tratada, 0.10 proporción de aspecto 200Q, diámetro 25 nm, longitud 50 µ?t? Dispersante Dispersante de bis- 4.80 succinimida (INFINEUM C9231 ) Solvente líquido Poli(a-olefina) 6 cSt 95.10 Sonicación FISHE SCIENTIFIC 550 Sonic Desmembrador, 15 minutos Ejemplo 5 Componentes Descripción Porcentaje De Peso Nanotubo de carbono Superficie no tratada, 0.10 proporción de aspecto 2000, diámetro 25 nm, longitud 50 µ?a Dispersante Dispersante de bis- 4.80 succinimida (INFINEUM C9232) Solvente líquido Poli(a-olefina) 6 cSt 95.10 Sonicación FISHER SCIENTIFIC 550 Sonic Desmembrador, 15 minutos Ejemplo 6 Componentes Descripción Porcentaje De Peso Nanotubo de carbono Superficie no tratada, 0.10 proporción de aspecto 2000, diámetro 25 nm, longitud 50 µ?? Dispersante Dispersante de bis- 4.80 succinimida (INFINEUM C9235) Solvente líquido Poli(a-olefina) 6 cSt 95.10 Sonicación FISHER SCIENTI FIC 550 Sonic Desmembrador, 15 minutos Ejemplo 7 Componentes Descripción Porcentaje De Peso Nanotubo de carbono Superficie no tratada, 0.10 proporción de aspecto 2000, diámetro 25 nm, longitud 50 µ?? Dispersante Dispersante de bis- 4.80 succinimida (INFINEUM C9235) Solvente líquido Poli(a-olefina) 6 cSt 95.10 Sonicación FISHER SCIENTIFIC 550 Sonic Desmembrador, 15 minutos Las dispersiones en los ejemplos 1 -7 son muy uniformes, y no han mostrado signo de separación o agregados durante un año. Ejemplo 8 Componentes Descripción Porcentaje De Peso Nanopartículas de POCOFOA I 2.0 pués de trituración grafito Dispersante LUBRIZOL™ 7.55 OS#154250 Mejorador VI y Polialquilmetacrilato, 10.9 ACRYLOID 3008™ acrílico Otros químicos Copolímero y pintura roja Solvente líquido Aceite base de Grupo 79.55 I II Sonicación FISHER SCIENTI FIC 550 Sonic Desmembrador, 15 minutos En el Ejemplo 8, las partículas de grafito se obtuvieron a través de pulverización y molturacion de la espuma de grafito de elevada conductividad térmica (conductividad térmica a granel como 100 hasta 150 W/MK), conocida como POCOFOAM™, hasta el rango de tamaño de nanómetro deseado. Se trituró primero en partículas gruesas y después se dispersó en una solución de aceite con dispersantes y otros químicos. La dispersión se tritura entonces en una trituradora horizontal. La dispersión final después de la trituración se sonifica para lograr homogeneidad. Como se establece en el Ejemplo 8, la conductividad térmica de la dispersión anterior fue de 0.175 Wm-K para el fluido que contiene las partículas de grafito térmicamente mejoradoras, en comparación con una conductividad térmica de 0.140 W/m-K para el fluido base (solución del dispersante, mejorador del índice de viscosidad, y solvente) sin las partículas de grafito térmicamente mejoradoras. La descripción anterior se da básicamente para claridad d entendimiento y no tiene que entenderse a partir de a misma ninguna limitación innecesaria, para que la modificación se vuelva obvia para aquellos expertos en la materia después de la lectura de esa exposición y pueden hacerse sin apartarse del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas. De acuerdo con lo anterior, esta invención no intenta limitarse por la ejemplificación específica presentada en la presente con anterioridad. Más bien, lo que se intenta cubrir se encuentra dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Una composición de fluido térmicamente mejorada, caracterizada porque comprende: una cantidad eficaz de un fluido sin mezcla seleccionado que tiene una conductividad térmica seleccionada; una cantidad eficaz de un nanomaterial de carbono seleccionado, disperso en dicho fluido sin mezcla seleccionado, teniendo dicho nanomaterial de carbono seleccionado una conductividad térmica mayor que la conductividad térmica de dicho fluido sin mezcla seleccionado en el cual se dispersa el nanomaterial de carbono; y una cantidad eficaz de al meno un agente de dispersión químico que comprende un surfactante que tiene un valor de HLB de menos o igual a 8 para promover la suspensión uniforme de dicho nanomaterial hacia dicho fluido sin mezcla seleccionado. 2. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho nanomaterial de carbono es ya sea de una sola pared o de múltiples paredes, con una proporción de aspecto " típica de 500-5000. 3. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho material de nanocarbono se trata superficialmente para ser hidrofílico en la superficie para facilidad de dispersión en el medio acuoso. 4. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho dispersante es soluble en dicho medio líquido. 5. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho medio líquido se selecciona a partir del grupo que consiste en un destilado de petróleo y un aceite de petróleo sintético. 6. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque - dicho agente de dispersión químico es un surfactante. 7. La composición según la reivindicación 6, caracterizada porque dicho surfactante se selecciona a partir del grupo que consiste en un surfactante iónico y una mezcla de un surfactante no iónico e iónico. 8. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho agente de dispersión comprende además dispersantes mezclados que tienen una succinimida de elevado peso molecular y un dispersante de tipo éster como el ingrediente activo, y desde 5 hasta 9.9 por ciento en peso de alquilditiofosfato de cinc, desde 1 hasta 4.9 por ciento en peso de un fenol sustituido, desde 1 hasta 4.9 por ciento de un sulfonato de calcio, y desde 0.1 hasta 0.9 por ciento en peso de una difenilamina. 9. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho medio líquido es una solución a base de agua. 1 0. La composición según la reivindicación 9, caracterizada porque dicho dispersante es un surfactante de tipo non¡lfenoxipoli(et¡lenooxi)etanol. 1 1 . La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido es una dispersión uniforme en una forma como un gel o pasta. 12. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido es una vaselina. 13. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho nanomaterial de carbono comprende nanotubos de carbono y nanopartículas de grafito. 14. La composición según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho nanomaterial de carbono se selecciona a partir del grupo que consiste en nanotubos de carbono, nanopartículas de grafito, y combinaciones de los mismos. 15. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque una cantidad eficaz de un nanomaterial de carbono seleccionado para obtener la mejora térmica deseada es de hasta 20 por ciento en peso. 16. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque una cantidad eficaz de un nanomaterial de carbono seleccionado para obtener la mejora térmica deseada es desde 0.001 hasta 10 por ciento en peso. 17. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque una cantidad eficaz de un nanomaterial de carbono seleccionado para obtener la mejora térmica deseada es desde 0.01 hasta 5 por ciento en peso. 18. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye una cantidad seleccionada de aceite. 19. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye una cantidad seleccionada de agua. 20. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicha cantidad eficaz de un nanomaterial de carbono seleccionado es de hasta 99 por ciento en peso. 21 . La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicha cantidad eficaz de un nanomaterial de carbono seleccionado es de hasta 1 0 por ciento en peso. 22. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicha cantidad eficaz de un nanomaterial de carbono seleccionado es desde 0.001 hasta 2.0 por ciento en peso. 23. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho nanomaterial de carbono seleccionado tiene una conductividad térmica que excede 80W/m-K. 24. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicha conductividad térmica de dicho nanomaterial de carbono seleccionado tiene una conductividad térmica mayor que dicha conductividad térmica de dicho fluido sin mezcla seleccionado. 25. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla comprende un medio líquido de petróleo seleccionado a partir del grupo que consiste en un destilad de petróleo, un aceite de petróleo sintético, una grasa, un gel, una composición de polímero soluble en aceite, y combinaciones de los mismos. 26. (Actualmente enmendada) La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla comprende Grupo I, (aceites minerales refinados por solvente), Grupo II (aceites minerales de craqueo hidrogenante), Grupo I II (aceites hidrogenados de craqueo severamente hidrogenante), Grupo IV (polialfaolefinas), y Grupo VI (ésteres, ñafíenos y polialquilglicoles) y combinaciones de los mismos. 27. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla se selecciona a partir de grupo de aceites de hidrocarburo sintéticos, aceites de hidrocarburo halo-sustituidos, definas polimerizadas e interpolimerizadas, polibutilenos, polipropilenos, copolímeros de propileno-isobutileno, polibutilenos clorados, pol¡(1 -octenos), poli(l -decenos), alquilbenzenos, dodecilbenzenos, tetradecilbenzenos, dinonilbenzenos, di-(2-etilhexil)benzenos, polifenilos, bifenilos, terfenilos, polifenilbs alquilados, difenilos alquilados, éteres y sulfuros de difenilo alquilados, y combinaciones de los mismos. 28. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla comprende los ésteres de ácidos dicarboxílicos seleccionados a partir del grupo que consiste en ácido itálico, ácido succínico, ácidos succínicos de alquilo y ácidos succínicos de alquenilo, ácido maléico, ácido azelaico, ácido subérico, ácido sebácico, ácido fumárico, ácido adípico, ácidos malónicos de alquenilo, con alcoholes seleccionados a partir del grupo que consiste en alcohol de butilo, alcohol de hexilo, alcohol de dodecilo, alcohol de 2-etilhexilo, monoéter de dietilenglicol de glicol de etileno, propilenglicol, adipato de dibutilo, sebacato de di(2-etilhexilo), fumarato de di-hexilo, sebacato de dioctilo, azelato de diisooctilo, azealato de diisodecilo, ftalato de dioctilo, ftalato de didecilo, sebacato de dicicosilo, el diéster de 2-etilhexilo de dimero de ácido linoleico, el éster complejo formado mediante reacción de un mol de ácido sebácico con dos moles de glicol de tetraetileno y dos moles de ácido 2-etilhexanoico, y combinaciones de los mismos. 29. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla comprende ésteres elaborados de ácidos monocarboxílicos C5 a C12 y polioles y éteres de poliol tales como glicol de neopentilo, trimetilolpropano, pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol y combinaciones de los mismos. 30. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla se selecciona a partir de polialfaolefinas que tienen una viscosidad de hasta 1 00 centistokes a 100°C. 31 . La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla se selecciona a partir del grupo de aditivos de éster de aceite de base sintética que consisten en poliolésteres, diésteres, diésteres di-alifáticos de ácidos carboxílicos de alquilo, di-2-etilhexilazelato, di-isodeciladipato, di-trideciladipato y combinaciones de los mismos. 32. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla se selecciona a partir del grupo de diésteres que consisten en un diéster alifático de un ácido dicarboxílico, un diéster alifático de dialquilo de un ácido dicarboxílico de alquilo, un azelato de di-2-etil hexilo, un azelato de di-isodecilo, un azelato de di-tridecilo, un adipato de di-isodecilo, un adipato de di-tridecilo, y combinaciones de los mismos. 33. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla se selecciona a partir de un aceite hidrogenado que tiene un nivel de azufre que tiene menos de 0.03 con saturados mayor de o igual a 90 y que tiene un índice de viscosidad mayor de o igual a 120. 34. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla es un aceite hidrogenado que tiene una viscosidad de desde 2 hasta 60 CST a 100 grados centígrados. 35. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla es un aceite hidrogenado presente en una cantidad de hasta 99 por ciento en volumen. 36. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla comprende un alcohol. 37. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho fluido sin mezcla comprende un glicol de etileno, un glicol de propileno, un alcohol de metilo, un alcohol de etilo, un alcohol de propilo, un alcohol de ¡sopropilo y combinaciones de los mismos. 38. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dichos dispersantes se seleccionan a partir del grupo que consiste en un grupo hidrocarburo lipofílico y un grupo hidrofílico funcional, polar. 39. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 38, caracterizada porque dicho grupo hidrofílico funcional, polar, se selecciona a partir de la clase de carboxilato, éster, amina, amida, ¡mina, ¡mida, hidróxilo, éter, epóxido, fósforo, carbóxilo de éster, anhídrido o nitrilo. 40. (Actualmente enmendada) La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho dispersante es un dispersante sin ceniza seleccionado a partir del grupo que consiste en succinimidas y succinatos de poliisobutenilo N-sustituido, copolímeros de pirrolidinona de metacrilato de alquilo-vinilo, copolímeros de metacrilato de alquilo-metacrilato de dialquilaminoetilo, copolímeros de alquilmetacrilato-glicol de polietileno y poliestearamidas. 41 . La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dicho dispersante es un dispersante a base de aceite seleccionado a partir del grupo que consiste en alquilsuccinimida, ésteres de succinato, aminas de elevado peso molecular, derivados de base Mannich, derivados de ácido fosfórico,, succinimida de poliisobutenilo-polietílenopoliamina, éster succínico de poliisobutenilo, hidroxibenzilo de poliisobutenilo-polietilenopoliamina y fosforato de bis-hidroxipropilo. 42. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque una cantidad eficaz de dicho dispersante se presenta en una cantidad de desde 0.001 hasta 30 por ciento en peso. 43. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque una cantidad eficaz de dicho dispersante se presenta en una cantidad de desde entre 0.05 por ciento hasta 20 por ciento en peso. 44. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque una cantidad eficaz de dicho dispersante se presenta en una cantidad de desde entre 2 hasta 6 por ciento en peso. 45. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque una cantidad eficaz de dicho nanomaterial se presenta en una cantidad de 0.0001 hasta 50 por ciento en peso. 46. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque dispersante se selecciona a partir del grupo que consiste en un paquete inhibidor de dispersión de poliamina de elevado peso molecular, un paquete inhibidor de dispersión de succinimida de elevado peso molecular, un dispersante mezclado que comprende una succinimida de elevado peso molecular y un éster, una bis-succinimida, un poli(etilenooxi) de nonilfenoxi. 47. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye una cantidad eficaz de un mejorador de viscosidad seleccionado a partir del grupo que consiste en copolímeros de olefina (OCP), polimetacrilatos (PMA), una estireno-dieno hidrogenado (STD), un polímero de estireno-poliéster (STPE), y un copolímero de olefina. 48. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye una cantidad eficaz de al menos un depresivo del punto de vaciado seleccionado a partir del grupo que consiste en un alquilnaftaleno, un copolímero de acrílico, un polimetacrilato, polifumaratos, un éster de estireno, un alquilfenol oligomerizado, un éster de ácido itálico, un copolímero de acetato de etilenovinilo, y combinaciones de los mismos. 49. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye una cantidad eficaz de un inhibidor de oxidación y moho. 50. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye una cantidad eficaz de un demulsificante. 51 . La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye una cantidad eficaz de un inhibidor de espuma. 52. La composición de fluido térmicamente mejorado según la reivindicación 1 , caracterizada porque incluye una cantidad eficaz de un agente humectante de sellado. 53. Un método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido, caracterizado porque comprende las etapas de: seleccionar un fluido sin mezcla que tiene una conductividad térmica seleccionada; seleccionar un nanomaterial de carbono; dispersar dicho nanomaterial de carbono seleccionado que tiene una conductividad térmica mayor que la conductividad térmica de dicho fluido sin mezcla seleccionado en el cual se dispersa el nanomaterial de carbono hacia dicho fluido sin mezcla; y agregar al menos un agente dispersor químico al mismo. 54. El método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido según la reivindicación 53, caracterizado porque incluye la etapa de pre-cizallar dicha solución de nanomaterial disperso. 55. El método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido según la reivindicación 54, caracterizado porque dicha etapa de pre-cizallamiento se selecciona a partir del grupo que consiste en crear un flujo de turbulencia a través de una tobera, crear un flujo de turbulencia a través de un inyector de combustible a presión elevada, un dispositivo ultrasónica y combinaciones de los mismos para lograr una viscosidad estable. 56. Un método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido, caracterizado porque comprende las etapas de: seleccionar un fluido sin mezcla que tiene una conductividad térmica seleccionada; seleccionar un nanomaterial de carbono; seleccionar al menos un agente de dispersión química; disolver dicho dispersante en dicho fluido sin mezcla que forma un medio líquido; agregar dicha nanopartícula de carbono en dicho medio líquido mientras se agita o ultrasonifica. 57. El método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido según la reivindicación 56, caracterizado porque incluye la etapa de pre-cizallar dicha solución de nanomaterial dispersa. 58. El método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido según la reivindicación 57, caracterizado porque dicha etapa de pre-cizallamiento se selecciona a partir del grupo que consiste en crear un flujo de turbulencia a través de una tobera, crear un flujo de turbulencia a través de un inyector de combustible a presión elevada, un dispositivo ultrasónico y combinaciones de los mismos a fin de lograr una viscosidad estable. 59. Un método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido, caracterizado porque comprende las etapas de: seleccionar un fluido sin mezcla que tiene una conductividad térmica seleccionada; seleccionar un nanomaterial de carbono; seleccionar al menos un agente de dispersión química; disolver dicho dispersante en dicho fluido sin mezcla que forma un medio líquido; agregar dicho agente de dispersión química en dicho medio líquido mientras se agita o ultrasonifica. 60. El método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido según la reivindicación 59, caracterizado porque incluye la etapa de pre-cizallar dicha solución de nanomaterial dispersa. 61 . El método para mejorar térmicamente la conductividad de una composición de fluido según la reivindicación 60, caracterizado porque dicha etapa de pre-cizallamiento se selecciona a partir del grupo que consiste en crear un flujo de turbulencia a través de una tobera, crear un flujo de turbulencia a través de un inyector de combustible a presión elevada, un dispositivo ultrasónico y combinaciones de los mismos a fin de lograr una viscosidad estable.