Luận án Nghiên cứu tính chất của một số vật liệu tổ hợp nền hữu cơ pha trộn ống nanô cácbon và thử nghiệm ứng dụng tản nhiệt trong lĩnh vực điện tử

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC 
 VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM 
VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU 

 
BÙI HÙNG THẮNG 
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ VẬT 
LIỆU TỔ HỢP NỀN HỮU CƠ PHA TRỘN ỐNG 
NANÔ CÁCBON VÀ THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG 
TẢN NHIỆT TRONG LĨNH VỰC ðIỆN TỬ 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU 
HÀ NỘI - 2015 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC 
 VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM 
VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU 
-------- 
Vũ ðức Chính 
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO, TÍNH CHẤT QUANG CỦA CÁC 
CHẤM LƯỢNG TỬ CdSe VỚI CẤU TRÚC LÕI/VỎ 
VÀ ðỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG 
 Chuyên ngành: Vật liệu quang học, quang ñiện tử và quang tử 
 Mã số: 62 44 50 05 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU 
 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
 1: TS. Phan Tiến Dũng 
 2: PGS.TS. Phạm Thu Nga 
Hà Nội- 2011 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC 
 VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM 
VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆU 

 
BÙI HÙNG THẮNG 
NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ VẬT 
LIỆU TỔ HỢP NỀN HỮU CƠ PHA TRỘN ỐNG 
NANÔ CÁCBON VÀ THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG 
TẢN NHIỆT TRONG LĨNH VỰC ðIỆN TỬ 
Chuyên ngành: Vật liệu ñiện tử 
Mã số: 62.44.01.23 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. PGS.TS. P an Ngọc Minh 
2. TS. Hoàng Anh Sơn 
HÀ NỘI 2015 
LỜI CẢM ƠN 
Lời ñầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới 
hai người thầy hướng dẫn là PGS. TS. Phan Ngọc Minh và TS. Hoàng Anh 
Sơn, những người thầy ñã ñịnh hướng cho tôi trong tư duy khoa học, tận tình 
chỉ bảo và tạo rất nhiều thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. 
Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS. Phan Hồng Khôi, TS. Ngô Thị Thanh 
Tâm, KS. Lê ðình Quang, TS. Nguyễn Văn Chúc, TS. Phan Ngọc Hồng, TS. 
Nguyễn Tuấn Hồng, ThS. Phạm Văn Trình, ThS. Cao Thị Thanh, ThS. Nguyễn 
Văn Tú, NCS. Nguyễn Mạnh Hồng - những người ñã luôn giúp ñỡ, khích lệ, 
ñộng viên tôi trong suốt thời gian làm luận án. 
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ Phòng Thí nghiệm Trọng ñiểm 
Quốc gia về vật liệu và linh kiện ñiện tử, Viện Khoa học vật liệu ñã giúp tôi 
thực hiện phép ño phân tích trong quá trình thực hiện luận án. 
Tôi xin trân trọng cảm ơn Bộ Giáo dục và ðào tạo, Lãnh ñạo Viện Khoa 
học vật liệu, Bộ phận ðào tạo sau ñại học ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi làm 
luận án nghiên cứu sinh. 
Nhân dịp này tôi xin dành những tình cảm sâu sắc nhất tới những người 
thân trong gia ñình: Cha, mẹ, anh, chị, em ñã chia sẻ những khó khăn, thông 
cảm và ñộng viên, hỗ trợ tôi. 
Cuối cùng tôi xin dành những tình cảm ñặc biệt và biết ơn của mình tới vợ 
và con, bằng tình yêu, sự cảm thông, quan tâm và chia sẻ, ñã cho tôi nghị lực, 
tạo ñộng lực cho tôi thực hiện thành công luận án. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 2015 
Nghiên cứu sinh 
Bùi Hùng Thắng 
LỜI CAM ðOAN 
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của 
riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Phan Ngọc 
Minh và TS. Hoàng Anh Sơn. Các số liệu và kết quả trong 
luận án là trung thực và chưa ñược ai công bố trong bất cứ 
công trình nào khác. 
 Hà Nội, ngày tháng năm 2015 
Nghiên cứu sinh 
Bùi Hùng Thắng 
 1 
NỘI DUNG 
Danh mục các chữ viết tắt và ký hiệu 
Danh mục các bảng 
Danh mục các hình 
MỞ ðẦU ..................................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CNTs VÀ CÁC ỨNG DỤNG .................................. 5 
1.1 Tổng quan về vật liệu ống nanô cácbon .............................................................. 5 
1.1.1 Vật liệu cácbon và các dạng thù hình ........................................................... 5 
1.1.2 Vật liệu cácbon cấu trúc nanô ...................................................................... 7 
1.1.3 Cấu trúc của ống nanô cácbon ...................................................................... 9 
1.1.4 Tính chất của ống nanô cácbon .................................................................. 13 
1.1.5 Các phương pháp tổng hợp ống nanô cácbon ............................................. 20 
1.2 Vật liệu tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon ........................................ 25 
1.2.1 Chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon ............................... 25 
1.2.2 Kem tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon ....................................... 34 
CHƯƠNG 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................... 38 
2.1. Phương pháp tính toán lý thuyết và mô phỏng ................................................. 38 
2.1.1. Phương pháp tính toán lý thuyết ................................................................ 38 
2.1.2. Phương pháp mô phỏng ............................................................................ 38 
2.2. Phương pháp thực nghiệm chế tạo vật liệu ...................................................... 39 
2.2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị chế tạo ................................................... 39 
2.2.2. Biến tính vật liệu ống nanô cácbon ........................................................... 40 
2.2.3. Chế tạo chất lỏng chứa thành phần ống nanô cácbon ................................. 41 
2.2.4. Chế tạo kem tản nhiệt chứa thành phần ống nanô cácbon .......................... 43 
2.3. Các phương pháp phân tích ño ñạc vật liệu ...................................................... 44 
2.3.1. Hiển vi ñiện tử quét .................................................................................. 44 
2.3.2. Phổ tán xạ Raman ..................................................................................... 45 
2.3.3. Phổ hấp thụ hồng ngoại ............................................................................. 45 
2.3.4. Phổ huỳnh quang tia X .............................................................................. 46 
2.3.5. Phổ phân tán Zeta-Sizer ............................................................................ 47 
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ MÔ PHỎNG ................ 48 
 2 
3.1. Mô hình tính toán ñộ dẫn nhiệt chất lỏng chứa CNTs ...................................... 48 
3.1.1. ðánh giá một số mô hình tính toán ñộ dẫn nhiệt chất lỏng chứa CNTs ...... 48 
3.1.2. ðề xuất mô hình tính toán cải tiến ............................................................. 54 
3.1.3. ðánh giá ñộ chính xác của mô hình với thực nghiệm ................................ 60 
3.2. Kết quả nghiên cứu mô phỏng các hệ thống tản nhiệt ...................................... 63 
3.2.1. Mô phỏng hệ thống tản nhiệt tuần hoàn dùng bơm .................................... 63 
3.2.2. Mô phỏng hệ thống tản nhiệt tuần hoàn tự ñối lưu .................................... 69 
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ...................................... 79 
4.1. Kết quả biến tính ống nanô cácbon .................................................................. 79 
4.1.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại truyền qua............................................ 79 
4.1.2. Kết quả phân tích phổ tán xạ Raman ......................................................... 80 
4.2. Chất lỏng tản nhiệt chứa thành phần CNTs ...................................................... 81 
4.2.1. Kết quả chế tạo chất lỏng chứa thành phần CNTs ..................................... 81 
4.2.2. Thử nghiệm chất lỏng chứa CNTs trong tản nhiệt cho CPU ...................... 87 
4.2.3. Thử nghiệm chất lỏng CNTs trong tản nhiệt cho ñèn LED ........................ 97 
4.2.4. Giải thích về cơ chế tản nhiệt sử dụng chất lỏng CNTs ........................... 110 
4.3. Kem tản nhiệt chứa thành phần CNTs ........................................................... 113 
4.3.1. Kết quả chế tạo kem tản nhiệt chứa thành phần CNTs ............................ 113 
4.3.2. Thử nghiệm kem tản nhiệt CNTs cho vi xử lý ......................................... 117 
4.3.3. Tính toán mô phỏng ñộ dẫn nhiệt của kem tản nhiệt CNTs ..................... 121 
KẾT LUẬN CHUNG .............................................................................................. 130 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 132 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA NGHIÊN CỨU SINH ............................. 144 
1. Các bài báo và báo cáo liên quan ñến luận án ................................................... 144 
1.1. Bài báo quốc tế thuộc danh mục ISI ........................................................... 144 
1.2. Bài báo quốc tế khác .................................................................................. 144 
1.3. Bài báo ñăng trên tạp chí quốc gia ............................................................. 145 
1.4. Báo cáo ñăng trên kỷ yếu hội nghị khoa học .............................................. 145 
2. Sáng chế và giải thưởng liên quan ñến luận án ................................................. 145 
2.1. Sáng chế ñược chấp nhận ñơn .................................................................... 145 
2.2. Giải thưởng khoa học ................................................................................. 146 
 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 
Viết tắt Tên ñầy ñủ 
CNTs Ống nanô cácbon 
SWCNTs Ống nanô cácbon ñơn tường 
MWCNTs Ống nanô cácbon ña tường 
CVD Lắng ñọng hóa học từ pha hơi 
EDX Phổ tán sắc năng lượng 
FTIR Phổ hồng ngoại biến ñổi Fourier 
SEM Kính hiển vi ñiện tử quét 
TEM Kính hiển vi ñiện tử truyền qua 
AFM Kính hiển vi lực nguyên tử 
LED ðiốt phát quang 
CPU Vi xử lý máy tính 
EG Ethylene Glycol 
DEG Diethylene Glycol 
DW Nước cất 
EG/DW Hỗn hợp ethylene glycol với nước cất 
STARS Kem tản nhiệt thương mại Stars 
AS5 Kem tản nhiệt thương mại AS5 
STARS/CNTs Kem tản nhiệt Stars chứa thành phần CNTs 
AS5/CNTs Kem tản nhiệt AS5 chứa thành phần CNTs 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
STT Trang 
1 Bảng 1.1 So sánh cơ tính của vật liệu CNTs với một số vật liệu khác 14 
2 Bảng 1.2 Phân loại ñặc trưng dẫn của một số loại CNTs 17 
3 Bảng 1.3 Tính chất của các oxit và chất lỏng nanô của chúng 29 
4 Bảng 4.1 Bảng so sánh kết quả tản nhiệt cho CPU bằng chất lỏng 94 
5 Bảng 4.2 Kết quả phân tích EDX trên mẫu kem STARS và 
STARS/2%CNTs 
116 
6 Bảng 4.3 Kết quả phân tích EDX trên mẫu kem AS5 và AS5/2%CNTs 117 
7 Bảng 4.4 Tổng kết kết quả ño ñạc và tính toán với các loại kem tản nhiệt 128 
DANH MỤC CÁC HÌNH 
STT Trang 
1 Hình 1.1 Các trạng thái lai hoá sp1, sp2 và sp3 và ñịnh hướng trong 
không gian và sự tồn tại của chúng trong các liên kết trong 
phân tử C2H2, C2H4 và C2H6 
5 
2 Hình 1.2 Cấu trúc ô cơ sở của graphit (xếp lớp ABA) 6 
3 Hình 1.3 Cấu trúc tinh thể của kim cương dạng lập phương (a) và dạng 
lục giác (b) 
7 
4 Hình 1.4 “Gia ñình” vật liệu Cácbon với hình thù và cấu trúc khác nhau 9 
5 Hình 1.5 Minh họa ñơn giản cấu tạo của ống nanô cácbon 10 
6 Hình 1.6 Cấu trúc của SWCNTs và MWCNTs 10 
7 Hình 1.7 (a) Biểu diễn véctơ chiral, (b) CNTs loại amchair (5, 5), zigzag 
(9, 0) và chiral (10, 5) 
11 
8 Hình 1.8 Các sai hỏng trên bề mặt CNTs với các vòng cácbon 5 cạnh và 
7 cạnh 
12 
9 Hình 1.9 (a) ðộ dẫn nhiệt của CNTs có véc tơ Chiral (10, 10) và (b) So 
sánh ñộ dẫn nhiệt của CNTs so với graphit khối và ñơn lớp 
graphit (graphene) 
15 
10 Hình 1.10 (a) Cấu trúc vùng năng lượng và (b) Vùng Brillouin của mạng 
graphit 
16 
11 Hình 1.11 Cấu trúc vùng năng lượng của SWCNTs với các véc tơ chiral 
khác nhau 
17 
12 Hình 1.12 Giản ñồ năng lượng và thế năng của ñiện tử tại bề mặt vật liệu 19 
13 Hình 1.13 (a) Sơ ñồ nguyên lý phương pháp nghiền bi ñể tổng hợp CNTs, 
(b) Ảnh SEM của CNTs tổng hợp theo phương pháp nghiền bi 
20 
14 Hình 1.14 Tổng hợp ống nanô cácbon bằng phương pháp hồ quang 21 
15 Hình 1.15 Tổng hợp ống nanô cácbon bằng phương pháp hồ quang 23 
16 Hình 1.16 Sơ ñồ khối hệ CVD nhiệt 24 
17 Hình 1.17 ðồ thị phụ thuộc của ñộ dẫn nhiệt của nước cất (DW) và 28 
Ethylen Glycol (EG) vào nồng ñộ % thể tích của CNTs trong 
chất lỏng 
18 Hình 1.18 Cơ chế nâng cao hiệu quả tản nhiệt cho lớp tiếp giáp bằng 
cách sử dụng kem tản nhiệt 
35 
19 Hình 1.19 Kết quả ño ñộ dẫn nhiệt của vật liệu tản nhiệt lớp tiếp giáp 
của linh kiện ñiện tử nền PEG chứa thành phần CNTs 
35 
20 Hình 1.20 Kết quả tính toán lý thuyết của nhóm nghiên cứu Indra Vir 
Singh cho ñộ dẫn nhiệt của kem tản nhiệt chứa thành phần 
CNTs 
36 
21 Hình 1.21 Kết quả tính toán lý thuyết của nhóm nghiên cứu M. B. 
Bryning cho ñộ dẫn nhiệt của kem tản nhiệt chứa thành phần 
CNTs 
36 
22 Hình 2.1 Quy trình biến tính gắn nhóm chức –COOH và –OH lên bề mặt 
CNTs 
40 
23 Hình 2.2 Quy trình phân tán CNTs trong chất lỏng 42 
24 Hình 3.1 So sánh kết quả tính toán lý thuyết của nhóm H E Patel với kết 
quả thực nghiệm của nhóm Hwang trong trường hợp phân tán 
CNTs vào nước cất 
52 
25 Hình 3.2 Cấu trúc hình ống của CNTs 53 
26 Hình 3.3 Mô hình tính ñộ dẫn nhiệt hiệu dụng của CNTs 58 
27 Hình 3.4 So sánh kết quả tính toán lý thuyết theo mô hình của luận án 
với kết quả thực nghiệm của nhóm Hwang với trường hợp phân 
tán MWCNTs vào nước cất 
60 
28 Hình 3.5 So sánh kết quả tính toán lý thuyết theo mô hình của luận án 
với kết quả thực nghiệm của nhóm Lifei Chen với trường hợp 
phân tán MWCNTs vào nước cất 
61 
29 Hình 3.6 So sánh kết quả tính toán lý thuyết theo mô hình của luận án 
với kết quả thực nghiệm của nhóm Gensheng Wu với trường 
hợp phân tán SWCNTs vào nước cất 
61 
30 Hình 3.7 So sánh kết quả tính toán lý thuyết theo mô hình của luận án 
với kết quả thực nghiệm của nhóm Hwang với trường hợp phân 
62 
tán MWCNTs vào EG 
31 Hình 3.8 Mô hình cấu trúc hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng chứa thành 
phần CNTs cho linh kiện ñiện tử công suất 
64 
32 Hình 3.9 Kết quả mô phỏng nhiệt ñộ của linh kiện ñiện tử theo thời gian 
với các nồng ñộ khác nhau về thể tích của CNTs trong chất 
lỏng 
69 
33 Hình 3.10 Cấu trúc hệ thống tản nhiệt tự ñối lưu sử dụng chất lỏng chứa 
thành phần CNTs cho linh kiện ñiện tử công suất 
70 
34 Hình 3.11 Mô hình gần ñúng của hệ thống tản nhiệt bằng chất lỏng tự ñối 
lưu dùng trong mô phỏng 
71 
35 Hình 3.12 Kết quả mô phỏng tốc ñộ tự ñối lưu của dòng chất lỏng trong 
hệ thống tản nhiệt theo thời gian hoạt ñộng của linh kiện ñiện 
tử ở các công suất nhiệt khác nhau 
77 
36 Hình 3.13 Kết quả mô phỏng nhiệt ñộ của linh kiện ñiện tử công suất 50 
W trong hệ thống tản nhiệt tự bằng chất lỏng ñối lưu theo thời 
gian và nồng ñộ CNTs 
78 
37 Hình 4.1 Phổ FTIR truyền qua của vật liệu CNTs chưa biến tính, CNTs 
biến tính gắn nhóm chức -COOH và CNTs biến tính gắn nhóm 
chức –OH 
79 
38 Hình 4.2 Phổ tán xạ Raman của vật liệu CNTs chưa biến tính, CNTs 
biến tính gắn nhóm chức -COOH và CNTs biến tính gắn nhóm 
chức –OH 
80 
39 Hình 4.3 Phổ phân tán theo kích thước của CNTs phân tán trong nước 
cất với thời gian rung siêu âm: 20 phút (a), 30 phút (b) và 40 
phút (c) 
82 
40 Hình 4.4 Ảnh chụp CNTs-COOH phân tán tốt trong nước cất so sánh với 
CNTs không biến tính 
83 
41 Hình 4.5 Ảnh SEM hình thái học bề mặt của (a) ... guishing carbon nanotube defect chemistry using scanning gate 
spectroscopy”, Physical Review B (2012) 85, 235418, doi:10.1103/physrevb.85. 
235418 
[62] In-Yup Jeon, Dong Wook Chang, Nanjundan Ashok Kumar and Jong-Beom 
Baek, “Functionalization of carbon nanotubes”, Book “Carbon nanotubes - 
polymer nanocomposites” edited by Siva Yellampalli, Intech (2011), doi: 10.5772/ 
18396 
[63] Chao-Xuan Liu and Jin-Woo Choi, “Improved dispersion of carbon 
nanotubes in polymers at high concentrations”, Nanomaterials (2012) 2, 4, 329-
347, doi:10.3390/nano2040329 
[64] Ulrike Staudinger, Beate Krause, Christine Steinbach, Petra Pötschke, Brigitte 
Voit, “Dispersability of multiwalled carbon nanotubes in polycarbonate-
chloroform solutions”, Polymer (2014) 55, 24, 6335-6344, doi: 10.1016/j.polymer. 
2014.10.012 
[65] H. Xie, W. Yu, and W. Chen, “MgO nanofluids: higher thermal conductivity 
and lower viscosity among ethylene glycol-based nanofluids containing oxide 
nanoparticles” , Journal of Experimental Nanoscience (2010) 5, 5, 463–472, doi: 
10.1080/17458081003628949 
[66] Berber S, Kwon K, Tomanek D, “Unusually high thermal conductivity of 
carbon nanotubes”, Physical Review Letters (2000) 84, 4613, doi:10.1007/0-387-
25100-6_8 
[67] J. A. Eastman, S. U. S. Choi, S. Li, W. Yu, and L. J. Thompson, 
“Anomalously increased effective thermal conductivities of ethylene glycol-based 
nanofluids containing copper nanoparticles”, Applied Physics Letters (2001) 78, 
6, 718–720, doi:10.1063/1.1341218 
[68] Y. Li, J. Zhou, S. Tung, E. Schneider, and S. Xi, “A review on development of 
nanofluid preparation and characterization”, Powder Technology (2009) 196, 2, 
89–101, doi: 10.1016/j.powtec.2009.07.025 
[69] Sandesh S. Chougule and S. K. Sahu, “Comparative study of cooling 
performance of automobile radiator using Al2O3-water and carbon nanotube-water 
 139 
nanofluid”, Journal of Nanotechnology in Engineering and Medicine (2014) 5, 1, 
010901, doi: 10.1115/1.4026971 
[70] W. Yu, D. M. France, S. U. S. Choi, and J. L. Routbort, “Review and 
assessment of nanofluid technology for transportation and other applications”, 
Techrep Marketing (2007) 78, doi: 10.2172/919327 
[71] Feng Ding, “Theoretical study of the stability of defects in single-walled 
carbon nanotubes as a function of their distance from the nanotube end”, Physical 
Review B (2005) 72, 245409, doi: 10.1103/physrevb.72.245409 
[72] Mitura S, “Nanodiamonds”, Journal of Achievements in Materials and 
Manufacturing Engineering (2012) 24, 1, 166 
[73] S. U. S. Choi, Z. G. Zhang, W. Yu, F. E. Lockwood, and E. A. Grulke, 
“Anomalous thermal conductivity enhancement in nanotube suspensions”, Applied 
Physics Letters (2001) 79, 2252, doi: 10.1063/1.1408272 
[74] Weiting Jiang, Guoliang Ding, HaoPeng, “Measurement and model on 
thermal conductivities of carbon nanotube nanorefrigerants”, International Journal 
of Thermal Sciences (2009) 48, 1108–1115, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2008. 
11.012 
[75] Bui Hung Thang, Phan Hong Khoi, Phan Ngoc Minh, “A modified model for 
thermal conductivity of carbon nanotube-nanofluids”, Physics of Fluids (2015) 27, 
3, 032002 – 032013, doi:10.1063/1.4914405 
[76] Stuart Andrews & Antony Leather, “How TIM works & how to apply it 
correctly”, Bit-Tech (2009) 
[77] Priyanka Jaiswal and C.K. Dwivedi, “Thermal interface materials used for 
improving the efficiency and power handling capability of electronic devices: A 
review”, International Journal of Innovative Technology & Creative Engineering, 
(2011) 1, 5, 9 
[78] Farhad Sarvar, Whalley D.C. , Conway P.P., “Thermal interface materials - 
A review of the state of the art”, Electronics Systemintegration Technology 
Conference (2006) 1292 – 1302 
[79] Mark Hachman, “Intel adapting buckyballs for cooling chips”, ExtremeTech 
(2002) 
 140 
[80] D. Hemanth, Hrishikesh E. Patel, V. R. Rajeev Kumar, T. Sundararajan, T. 
Pradeep, and Sarit K. Das, “Model for heat conduction in nanofluids”, Physical 
Review Letters (2004) 93, 14, 144301, doi:10.1103/physrevlett.93.144301 
[81] H E Patel, K B Anoop, T Sundararajan and Sarit K Das, “Model for thermal 
conductivity of CNT-nanofluids”, Bulletin of Materials Science (2008) 31, 3, 387–
390, doi: 10.1007/s12034-008-0060-y 
[82] Maxwell JC, “A treatise on electricity and magnetism”, Clarendon Press 
(1873) 
[83] Hamilton RL, Crosser OK, “Thermal conductivity of heterogeneous two-
component systems”, Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals (1962) 1, 
3, 187–191, doi: 10.1021/i160003a005 
[84] Jeffrey DJ, “Conduction through a random suspension of spheres”, Proc 
Royal Soc London (1973) A335, 355–367, doi: 10.1098/rspa.1973.0130 
[85] Davis, RH., “The effective thermal conductivity of a composite material with 
spherical inclusions”, Int J Thermo Phys (1983) 7, 609, doi: 10.1007/bf00502394 
[86] Yingsong Zheng and Haiping Hong, “Modified model for effective thermal 
conductivity of nanofluids containing carbon nanotubes”, Journal of 
Thermophysics and Heat Transfer (2007) 21, 3, doi: 10.2514/1.29178 
[87] Rashmi Walvekar, Ismail Ahmad Faris, Mohammad Khalid, “Thermal 
conductivity of carbon nanotube nanofluid - Experimental and theoretical study”, 
Heat Transfer - Asian Research (2012) 41, 2, doi: 10.1002/htj.20405 
[88] W. Yu and S.U.S. Choi, “The role of interfacial layers in the enhanced 
thermal conductivity of nanofluids: A renovated Hamilton-Crosser model”, Journal 
of Nanoparticle Research (2004) 6, 355–361, doi: 10.1007/s11051-004-2601-7 
[89] Seyed Masoud Hosseini, Abdolreza Moghadassi1 and Dale Henneke, 
“Modeling of the effective thermal conductivity of carbon nanotube nanofluids 
based on dimensionless groups”, The Canadian Journal Of Chemical Engineering, 
(2011) 89, 183 – 186, doi:10.1002/cjce.20389 
[90] Y.J. Hwang, Y.C. Ahn, H.S. Shin, C.G. Lee, G.T. Kim, H.S. Park, J.K. Lee, 
“Investigation on characteristics of thermal conductivity enhancement of 
nanofluids”, Current Applied Physics (2006) 6, 1068–1071, doi: 10.1016/j.cap. 
2005.07.021 
 141 
[91] Lifei Chen, Huaqing Xie, Yang Li, Wei Yu, “Nanofluids containing carbon 
nanotubes treated by mechanochemical reaction”, Thermochimica Acta (477) 21–
24, doi:10.1016/j.tca.2008.08.001 
[92] Gensheng Wu, Juekuan Yang, Shulin Ge, Yujuan Wang, Minhua Chen, 
Yunfei Chen, “Thermal conductivity measurement for carbon-nanotube 
suspensions with 3ω method”, Advanced Materials Research (2009) 60 - 61, 394, 
doi: 10.4028/www.scientific.net/amr.60-61.394 
[93] SP Sutera, R Skalak, “The history of Poiseuille's law”, Annual Review of 
Fluid Mechanics (1993) 25, 1, 1 – 19, doi:10.1146/annurev.fluid.25.1.1 
[94] Christopher J. Seeton, “Viscosity–temperature correlation for liquids”, 
Tribology Letters (2006) 22, 1, 67-78, doi: 10.1007/s11249-006-9071-2 
[95] Ujjal Kumar Sur, “Carbon Nanotube Radio” in “Carbon nanotubes - from 
research to applications”, Stefano Bianco, InTech (2011), doi: 10.5772/17251 
[96] Yunsheng Xu, Chia-Ken Leong, and D.D.L. Chung, “Carbon nanotube 
thermal pastes for improving thermal contacts”, Journal of Electronic Materials 
(2007) 36, 9, 1181-1187, doi: 10.1007/s11664-007-0188-3 
[97] Indra Vir Singh, Masataka Tanaka, Morinobu Endo, “Effect of interface on 
the thermal conductivity of carbon nanotube composites”, International Journal of 
Thermal Sciences (2007) 46, 842–847, doi: 10.1016/j.ijthermalsci.2006.11.003 
[98] M. B. Bryning, D. E. Milkie, M. F. Islam, J. M. Kikkawa, and A. G. Yodh, 
“Thermal conductivity and interfacial resistance in single-wall carbon nanotube 
epoxy composites”, Applied Physics Letters (87) 161909, doi: /10.1063/1.2103398 
[99] Sashi Kiran C. and K. K. Nanda, “Enhancement of commercially-available 
thermal grease by multiwalled carbon nanotubes for electronic device 
applications”, Advanced Materials Letters (2013) 4, 1, 22-25, doi: 10.5185/amlett. 
2013.icnano.327 
[100] Amy M. Marconnet, Namiko Yamamoto, Matthew A. Panzer, Brian L. 
Wardle, and Kenneth E. Goodson, “Thermal conduction in aligned carbon 
nanotube–polymer nanocomposites with high packing density”, ACS Nano, (2011) 
5, 6, 4818–4825, doi: 10.1021/nn200847u 
[101] Z. Said, R. Saidur, M.A. Sabiha, N.A. Rahim, M.R. Anisur, 
“Thermophysical properties of single wall carbon nanotubes and its effect on 
 142 
exergy efficiency of a flat plate solar collector”, Solar Energy (2015) 115, 757–
769, doi: 10.1016/j.solener.2015.02.037 
[102] Shou-Shing Hsieh,corresponding author Hsin-Yuan Leu, and Hao-Hsiang 
Liu, “Spray cooling characteristics of nanofluids for electronic power devices”, 
Nanoscale Res Lett (2015) 10, 139, doi: 10.1186/s11671-015-0793-7 
[103] A. Oberun and M. Endo, “Filamentous growth of carbon through benzene 
decomposition”, Journal of Crystal Growth (1976) 32, 335 – 349, doi: 10.1016/ 
0022-0248(76)90115-9 
[104] Che BD, Nguyen BQ, Nguyen LT, Nguyen HT, Nguyen VQ, Van Le T, 
Nguyen NH, “The impact of different multi-walled carbon nanotubes on the X-
band microwave absorption of their epoxy nanocomposites”, Chemistry Central 
Journal (2015) 4, 9,10, doi: 10.1186/s13065-015-0087-2 
[105] Anh Son Hoang, Hong Nhung Nguyen, Hung Thang Bui, Anh Tuan Tran, 
Van Anh Duong and Van Binh Nguyen, “Carbon nanotubes materials and their 
application to guarantee safety from exposure to electromagnetic fields”, 
Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology (2013) 4, 
025012, doi: 10.1088/2043-6262/4/2/025012 
[106] Gia Vu Pham, Anh Truc Trinh, Thi Xuan Hang To, Thuy Duong Nguyen, 
Thu Trang Nguyen and Xuan Hoan Nguyen, “Incorporation of Fe3O4/CNTs 
nanocomposite in an epoxy coating for corrosion protection of carbon steel”, 
Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology (2014) 5, 035016 
doi:10.1088/2043-6262/5/3/035016 
[107] Phuong Hoai Nam Nguyen, “Conducting nano films based on multi-walled 
carbon nanotubes and poly(3,4-ethylene dioxy thiophene-poly(styrene sulfonate) 
for organic light-emitting diode”, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and 
Nanotechnology (2014) 5, 015011 doi:10.1088/2043-6262/5/1/015011 
[108] Franco Tardani and Camillo La Mesa, “Dispersability of carbon nanotubes 
in biopolymer-based fluids”,Crystals (2015) 5, 1, 74-90, doi: 10.3390/cryst 
5010074 
[109] Bibhu Prasad Sahoo, Kinsuk Naskar and Deba Kumar Tripathy, 
“Multiwalled carbon nanotube-filled ethylene acrylic elastomer nanocomposites: 
 143 
influence of ionic liquids on the mechanical, dynamic mechanical, and dielectric 
properties”, Polymer Composites (2015) doi: 10.1002/pc.23451 
[110] Noreen Sher Akbar, “Entropy generation analysis for a CNT suspension 
nanofluid in plumb ducts with peristalsis”, Entropy (2015) 17, 3, 1411-1424, doi: 
10.3390/e17031411 
 144 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA NGHIÊN CỨU SINH 
1. Các bài báo và báo cáo liên quan ñến luận án 
1.1. Bài báo quốc tế thuộc danh mục ISI 
1. Bui Hung Thang, Phan Hong Khoi, Phan Ngoc Minh, “A Modified Model for 
Thermal Conductivity of Carbon Nanotube-Nanofluids”, Physics of Fluids 
(American Institute of Physic – AIP), Volume 27, Issue3, March 2015, pp. 
032002 - 032013 
2. Bui Hung Thang, Pham Van Trinh, Le Dinh Quang, Nguyen Thi Huong, Phan 
Hong Khoi, and Phan Ngoc Minh, “Heat Dissipation for the Intel Core i5 
Processor Using Multiwalled Carbon-nanotube-based Ethylene Glycol”, 
Journal of the Korean Physical Society, Volume 65, Number 3, August 2014, 
pp. 312 - 316 
3. Bui Hung Thang, Le Dinh Quang, Nguyen Manh Hong, Phan Hong Khoi, and 
Phan Ngoc Minh, “Application of Multiwalled Carbon Nanotube Nanofluid for 
450 W LED Floodlight”, Journal of Nanomaterials, Volume 2014, Article ID 
347909, 6 pages,  (2014) 
4. Bui Hung Thang, Pham Van Trinh, Nguyen Van Chuc, Phan Hong Khoi, and 
Phan Ngoc Minh, “Heat Dissipation for Microprocessor Using Multiwalled 
Carbon Nanotubes Based Liquid”, The Scientific World Journal, Volume 2013, 
Article ID 305957, 6 pages,  (2013) 
1.2. Bài báo quốc tế khác 
1. Ngoc Minh Phan, Hung Thang Bui, Manh Hong Nguyen and Hong Khoi Phan, 
“Carbon-nanotube-based liquids: a new class of nanomaterials and their 
applications”, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 5 (2014) 015014 (5pp), 
doi:10.1088/2043-6262/5/1/015014 
2. Bui Hung Thang, Phan Hong Khoi, and Phan Ngoc Minh, “Simulation of Heat 
Dissipation for High Power Electronic Component using Carbon Nanotube 
Nanofluids”, International Journal of Scientific and Research Publications, 
ISSN: 2250-3153, 4, 10, 4, 2014 
 145 
1.3. Bài báo ñăng trên tạp chí quốc gia 
1. Nguyễn Thị Hương, Bùi Hùng Thắng, Phạm Văn Trình, Nguyễn Văn Chúc, 
Phan Hồng Khôi và Phan Ngọc Minh, “Nghiên cứu phân tán ống nanô cácbon 
ña tường trong Ethylene Glycol”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Volume 52, 
Number 3B (2014), 297 - 304. 
2. Bùi Hùng Thắng, Phạm Văn Trình, Nguyễn Thị Hương, ðinh Văn Trung, Phan 
Hồng Khôi và Phan Ngọc Minh, “Mô phỏng hệ thống tản nhiệt tự ñối lưu cho 
thiết bị ñiện tử công suất lớn ứng dụng vật liệu ống nanô cácbon”, Tạp chí 
Khoa học ðại học Huế, Tập 97, Số 9 (2014), 219 - 230. 
1.4. Báo cáo ñăng trên kỷ yếu hội nghị khoa học 
1. Bui Hung Thang, Pham Van Trinh, Phan Ngoc Hong, Le Dinh Quang, Nguyen 
Van Chuc, Phan Hong Khoi and Phan Ngoc Minh, “Application of Multi-
Walled Carbon Nanotubes based Liquids for High Brightness Light Emitting 
Diodes”, The 7th International Workshop on Advanced Materials Science And 
Nanotechnology, Ha Long City, Vietnam, 2014, ISBN 978-604-913-301-5, 94 - 
101 
2. Bui Hung Thang, Pham Van Trinh, Phan Ngoc Hong, Le Dinh Quang, Nguyen 
Manh Hong, Cao Thi Thanh, Nguyen Van Chuc, Phan Hong Khoi, Phan Ngoc 
Minh, “Application of Multi-Walled Carbon Nanotubes based Liquids for Heat 
Dissipation in High Power Electronic Devices”, The 2nd International 
Conference on Advanced Materials and Nanotechnology, Hanoi, 2014, ISBN 
978-604-911-946-0, 366 - 372 
2. Sáng chế và giải thưởng liên quan ñến luận án 
2.1. Sáng chế ñược chấp nhận ñơn 
1. Tên sáng chế: “Quy trình chế tạo chất lỏng tản nhiệt chứa ống nano cacbon, 
chất lỏng thu ñược từ quy trình này và cấu trúc tản nhiệt chứa chất lỏng tản 
nhiệt”; Chủ ñơn: Viện Khoa học Vật liệu; Tác giả: Phan Ngọc Minh, Bùi Hùng 
Thắng, Phan Hồng Khôi, Phạm Văn Trình, Phan Ngọc Hồng, Lê ðình Quang; 
Cục Sở hữu trí tuệ chấp nhận ñơn theo quyết ñịnh số 4422/Qð-SHTT ngày 
20/01/2014. 
 146 
2. Tên sáng chế: “Môñul ñèn LED tản nhiệt bằng chất lỏng”, Chủ ñơn: Viện 
Khoa học Vật liệu, Tác giả: Bùi Hùng Thắng, Phan Ngọc Minh, Cục Sở hữu trí 
tuệ chấp nhận ñơn theo quyết ñịnh số 29566/Qð-SHTT ngày 14/07/2014. 
2.2. Giải thưởng khoa học 
1. Giải nhất Hội nghị Khoa học thanh niên Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ 
Việt Nam lần thứ XIII, năm 2014 với công trình “Nghiên cứu ứng dụng ống 
nano cacbon trong chất lỏng tản nhiệt cho linh kiện ñiện tử công suất”.