纳米流体作为一种新型的传热介质,在工业生产、电子设备和能源应用等许多领域中具有很广阔的应用前景。然而,纳米流体在实际中应用中面临的难点是其难以兼具高导热性能与优良稳定性,这严重限制了其应用。纳米碳材料,尤其是石墨烯和碳纳米管,由于具有导热性好、比表面积高和耐腐蚀性能好等优点而广泛用于纳米流体的研究,将纳米碳材料与其他材料复合形成的碳基复合材料是制备高导热和高稳定性纳米流体的研究热点。本文通过铜纳米颗粒负载在纳米碳材料上制备了铜/纳米碳复合材料并进行了详细表征;同时应用此复合材料制备了纳米流体,系统研究了所制备纳米流体的稳定性、导热和流变等性能。所获得的主要研究结果如下:(1)采用溶剂热法成功制备了铜/碱法功能化石墨烯(Cu/AFG)复合材料,并对其所制备的纳米流体进行了详细研究。结果表明:当铜盐与石墨烯的质量比为1:1时,所合成的Cu/AFG复合材料(S2)样品具有较好的负载效果。其所形成的纳米流体具有较好的稳定性,兼有较高的导热系数和较低的粘度。在不加分散剂的情况下,质量分数为0.01 wt%的纳米流体在室温下静置15天后,其浓度相对初始浓度只降低了14%;当温度为65℃,质量分数为0.05 wt%时,与纯水相比,纳米流体的导热系数提高了36.9%,粘度仅增加了28%。此外,随着温度和质量分数的增加,纳米流体的导热系数增加,然而稳定性却有所降低;随着温度的升高和质量分数的降低,纳米流体的粘度逐渐降低。(2)采用化学还原的方法将铜纳米颗粒负载于碳纳米管上,通过不同处理,分别获得了碳纳米管内部填充有铜纳米颗粒(Cu/CNT-I)和碳纳米管表面负载有铜纳米颗粒(Cu/CNT-O)的两种复合材料,并对比研究了它们所形成的纳米流体性能。铜纳米颗粒在碳纳米管的存在位置会影响颗粒尺寸,同时相应复合材料所形成的纳米流体性能有所不同。在不加分散剂的情况下,Cu/CNT纳米流体具有较好的稳定性,但是随着质量分数和温度提高稳定性逐渐降低。相同条件下,Cu/CNT-I纳米流体的稳定性比Cu/CNT-O纳米流体的稳定性更高。Cu/CNT水基和乙二醇基纳米流体的导热系数均随着温度和质量分数的增加而增加,在相同条件下f-CNT、Cu/CNT-I和Cu/CNT-O纳米流体的导热系数均服从:Cu/CNT-I>Cu/CNT-O>f-CNT的规律。Cu/CNT纳米流体的粘度度随着温度的升高和质量分数的降低而降低,Cu/CNT-I和Cu/CNT-O两种纳米流体的粘度较为相近。