纳米流体指的是将金属或非金属粉体（粒径通常为1-100 nm）加入到传统换热介质内,采用一定的方式使颗粒稳定分散制得的均匀流体。现有研究结论证实纳米流体具有优于纯液体的换热能力,目前已经在新能源、化工、快速冷却、航空航天、医疗、电子等领域得到了广泛应用。直接吸收式太阳能集热系统是一种新型高效的太阳能利用方式,主要利用管道内的集热介质吸收太阳辐射能量并转换为热能,再将热能传递给水或其他使用工质,用于工业生产或日常使用,纳米流体具有独特的光热特性,理论上适合在直接吸收式太阳能系统中应用。本文以甲苯和正十烷为基础流体,经过十二烷基硫醇表面修饰的铜纳米颗粒为固相,制备了稳定分散的铜纳米流体,并通过实验研究了铜纳米流体的稳定性、辐射特性与导热特性,为铜纳米流体投入生产生活应用提供理论依据。本文采用“两步法”制备铜纳米流体,为改善铜纳米颗粒的油溶性与稳定性,使用十二烷基硫醇对铜纳米颗粒进行表面修饰,再通过快速搅拌与超声振荡使纳米颗粒在基液中均匀分散,经过静置沉降实验与分光光度实验发现,本文制备的铜纳米流体在稳定环境中能够分散一周以上。纳米流体温度、超声分散时间、纳米流体浓度、表面修饰作用四个因素对纳米流体稳定性有较大影响,随着温度和浓度升高,纳米流体稳定性恶化;超声振荡3 h时纳米流体稳定性最佳,超声分散时间过短或过长都会导致流体稳定性恶化;未经表面修饰后的铜纳米颗粒难以在非极性液体中分散,经超声分散后24 h内即重新团聚沉降,而经过表面修饰后铜纳米流体稳定性改善十分可观。通过实验测试铜-甲苯纳米流体和铜-正十烷纳米流体在可见-近红外波长范围内的透射率和吸光度,研究体积分数、粒径、光程三个因素对纳米流体辐射特性的影响。实验结果显示纳米流体辐射吸收能力随体积分数的增加而增强,体积分数为0.30%的铜纳米流体在实验测量波长范围内透射率接近于零;纳米颗粒粒径越大,散射作用越强,纳米流体透射率越小;测试光程越长,入射光在纳米流体中的运动距离越长,穿过纳米流体的辐射强度越弱,透射率越小。整体上来看,加入铜纳米颗粒后甲苯与正十烷的辐射吸收能力大大增强,铜纳米流体在可见与近红外波段范围内的辐射特性较好。本文采用瞬态热丝探针法测量铜纳米流体在不同实验条件下的导热系数值,分析影响纳米流体导热系数的因素,实验结果显示加入铜纳米颗粒后流体导热系数明显提高,这是因为铜纳米颗粒具有远高于基液的导热系数值;流体温度与浓度两个因素对纳米流体导热系数影响程度较大,但温度与浓度过高会导致纳米颗粒团聚速率增大,使纳米流体稳定性恶化;铜纳米颗粒粒径越小,相同体积分数下换热面积越大,粒子布朗运动速率越快,导热系数增加,但本文中研究的铜纳米流体体积分数较低（0.05%-0.30%）,粒径对纳米流体导热系数的影响作用较小;纳米颗粒表面修饰作用能够改善铜纳米流体在较高温度下（高于50°C）的稳定性,因此经过十二烷基硫醇表面修饰的铜纳米流体在较高温度下的导热系数高于未经表面修饰的铜纳米流体。分别使用Maxwell模型、Y&C模型、Kumar模型和Prasher模型计算了不同体积分数铜纳米流体的导热系数值,并与实验数据进行对比,发现Prasher模型计算结果与实验值之间相差较小,证明纳米颗粒粒径、形状、浓度及流体微对流作用等因素对纳米流体导热系数有一定影响,但纳米流体强化换热机理仍需更加深入的研究。