【中文摘要】随着科学技术的飞速发展和能源问题的日益突出，研制导热系数高、换热性能好的高效传热流体成为当前传热技术研究的热点。纳米流体的研究与开发是近十年发展起来的一个新的研究领域，是材料和传热研究的热点方向之一。本项目结合室温离子液体作为热载体的巨大潜质和纳米流体的高效换热功能，创新性地提出了以室温离子液体为热载体的新型环保纳米流体的制备和研究工作。探索在室温离子液体中采用原位液相化学法合成纳米材料，并制备以其为分散相、离子液体为分散介质的新型稳定纳米流体体系；进而研究纳米材料的属性、尺寸、形状、质量浓度等对该纳米流体体系悬浮稳定性和传热性能的影响及规律，并在此基础上研究其强化传热的机理。研究结果将为发展换热性能优异且环保的新型液态传热流体提供理论依据和技术基础。
【结题摘要】通过合成一系列具有不同侧链取代基链长、阴离子和侧链末端官能团的室温离子液体，并以其为反应介质，采用原位化学法成功制备了金、氧化锌、硫化铋、硫化镉、硫化锡等纳米材料。通过对反应参数（反应温度、反应浓度、反应介质等）和合成过程的调节实现了对产物尺寸、表面状态、形状等的调控，并制备了以上述纳米材料为分散相、室温离子液体为热载体的新型纳米流体，系统考察了纳米颗粒的材料属性、添加浓度、分散状态、尺寸、形状、表面状态等重要因素对纳米流体体系的稳定性、分散状态、流体力学结构、导热性能、摩擦学性能等的影响。研究发现这种以室温离子液体为载体的新型纳米流体在添加了无机纳米粒子后，其导热性能出现了显著的提高，尤其是金属纳米材料。此外，该体系还表现出良好减摩和抗磨性能，这对于促进其在工业方面的应用具有重要的意义。基于上述研究，尤其是对纳米流体体系流体力学性能的研究，总结了影响该系列纳米流体热传递能力的关键性因素和规律，并对其传热机理进行初步的探讨和归纳，为开发优异性能、新型、高效、环保的液态传热介质提供必须的基础数据和设计依据。