声悬浮作为一种重要的无容器处理技术，可以获得持续稳定的微重力环境，可用于材料的相变特性和流体物性测量等领域的实验研究。声悬浮的优点是对悬浮样品无电磁学要求，不产生明显的热效应，能悬浮液体相变材料。纳米流体作为新型的相变蓄冷材料，受到了人们的广泛关注，纳米流体的相变特性分析也成为了人们的一个重要研究方向。本文通过对声悬浮基本理论的分析和过冷实验的要求，设计及优化了超声悬浮装置和悬浮液滴冻结用制冷装置，并实验分析了不同条件下氧化石墨烯纳米流体的过冷特性，取得的具体成果有：通过对声悬浮原理进行分析，确定了声悬浮的装置的频率、换能器类别等基本参数，在分析超声悬浮性能影响因素时发现，实验范围内的温度改变，会影响样品的稳定性，这就需要在降温过程中，需要调节超声发射端与反射端的间距，维持样品的稳定悬浮。为了提升悬浮性能，对声悬浮反射端曲率做了优化，作为装置的调试，对调谐方法做了阐述，并获得了稳定的样品悬浮效果，能够长时间稳定悬浮6-8mm直径的液滴。通过调制，也可以使悬浮液滴产生周期性振荡，为研究悬浮液滴的表面特性提供了条件。为分析氧化石墨烯纳米流体的过冷特性，设计并组建了制冷系统。声悬浮装置放置在低温恒温箱内，恒温环境避免了因悬浮温度场不均引起的液滴抖动或失稳。温度和图像信号采集均放置在箱体内，减少了外界引入的扰动。在过冷特性环节，实验分析了超声分散时间、氧化石墨烯纳米颗粒浓度、亚稳态下超声扰动功率和悬浮状态对过冷度、相变时间的影响。实验结果表明：浓度为50mg/100ml的氧化石墨烯纳米流体在超声分散150min时，相变时间最短，过冷度最低；施加不同功率的超声扰动，样品的相变时间和相变过冷度均大大减小，并且在超声扰动功率为90w时，相变时间最短，过冷度最低；对0~50mg/100ml不等浓度的纳米流体施加90w的超声扰动，发现浓度为50mg/100ml的纳米流体相变最迅速，所需过冷度最小；声悬浮状态下，氧化石墨烯纳米流体的过冷度相比容器盛装状态下要大一些，去离子水和50mg/100m的氧化石墨烯纳米流体的过冷度分别增大0.8℃和1.5℃，占14.2%和50%。对比不同冷却速率下的过冷度，冷却速率较小时，过冷度较小，但相变时间是增加的。