碳纳米管具有质轻、导热性高等优点,由其制备的纳米流体是一类新型强化传热流体,在材料、机械、电子等等领域具有巨大的应用前景。目前,阻碍碳纳米管纳米流体工程应用的重大瓶颈之一是碳纳米管与基液相容性差、难以分散成均匀悬浮液,产生团聚、沉淀,堵塞流通管道。因此,研究提高碳纳米管流体的稳定性和导热率的工艺和机理,具有重要理论意义和应用价值。本文针对碳纳米管与基液乙二醇(EG)相容性差,悬浮稳定性差的问题,探索了一种通过在碳纳米管的表面接枝聚乙二醇支链,合成复合碳纳米管的新方法。首先,通过配制浓硫酸与浓硝酸混合溶液处理碳纳米管,制备表面功能化碳纳米管;然后,通过在表面功能化碳纳米管表面接枝聚乙二醇,得到复合碳纳米管。并采用红外光谱,扫描电镜,热重分析,XRD,比表面积和元素分析等等手段对复合碳纳米管表面结构,表面性质,表面接枝有机物含量,晶型,比表面积及元素种类等进行表征。实验结果表明:碳纳米管表面成功接枝了聚乙二醇分子,其接枝量大于20%,粒径增大约5-10nm。并且,通过表面接枝没有改变碳纳米管的晶体结构。以合成的聚乙二醇原位接枝改性的复合碳纳米管和乙二醇为原料,制备了乙二醇基复合碳纳米管流体。采用荧光显微镜,观察到复合碳纳米管能够较好地分散在基液乙二醇中;采用旋转流变仪分析其流变特性;采用导热率测试仪测试其导热率和稳定性。实验结果表明:复合碳纳米管纳米流体的稳定性和导热率得到显著增强。其导热率增强率随体积分数的增加而升高,并且随温度升高而显著提高,粘度随温度升高而明显降低。分析复合碳纳米管纳米流体的稳定性和导热率增强的机理,其中最重要的机制是碳纳米管表面接枝聚乙二醇后,赋予碳纳米管表面与基液乙二醇相同的分子结构,碳纳米管表面接枝的聚乙二醇支链可以与基液乙二醇相容,并伸展到基液乙二醇中,从而提高了碳纳米管和基液的分散稳定性,并且减少了团聚和缠绕,因此,碳纳米管在基液乙二醇中的布朗运动就更快,导致导热率升高。