环路热管是一种高效、可靠的传热装置,将其引入太阳能热水系统可以很好地解决太阳能集热器管道冬季冻结的问题。而毛细芯是环路热管最关键的组成部分,为环路热管提供了工质循环动力和相变场所,其各项性能决定了环路热管的传热性能。烧结粉末毛细芯因热阻低、孔隙可控、机械强度高、耐热性能好被广泛应用,成为了环路热管吸液芯最常用的结构形式之一。因此,探究材料及结构特征对烧结毛细芯各项性能的影响,对于制备高性能毛细芯,并提高环路热管整体性能有着极为重要的意义。本文首先烧结制备了15个不同材料及粒径的毛细芯,实验测试了其孔径分布、孔隙率、渗透率和有效导热系数等基本参数,并分析了材料和粉末粒径对于其基本参数的影响规律。实验结果表明:单粒径毛细芯的有效孔径、孔隙率和渗透率随着粉末粒径的增大而增大,导热系数随着粉末粒径的增大而减小;而复合粒径毛细芯的孔隙率、渗透率和导热系数还受到孔径分布的影响,基本位于其对应的两单粒径毛细芯之间。其次,实验研究了毛细芯的抽吸性能,研究发现:各毛细芯抽吸曲线均为一条抛物线,抽吸速度在最开始1 s内达到最大,之后逐渐减小,这是因为工质抽吸是毛细芯内毛细力、重力和粘性力共同作用的结果,抽吸速度随着抽吸高度的增加而减小。同时,单粒径毛细芯的抽吸速度随着铜粉粒径的增大,先增大后减小,存在一个最优值;本研究范围内125μm单粒径毛细芯抽吸速度最快。复合粒径毛细芯的抽吸速度与铜粉平均粒径没有明显的线性关系,而是由毛细有效孔径、孔隙率大小及孔隙分布共同决定。在本研究中,混合比例为7:3的75+125μm复合毛细芯抽吸速度最快,抽吸性能最优。此外,氧化可以明显提高铜粉毛细芯毛细力,改善其抽吸性能。最后,设计定量蒸发实验,研究了毛细芯蒸发传热特性,实验结果显示:单粒径毛细芯的传热性能随着粉末粒径及基体材料导热系数的增大而减小。而复合粒径毛细芯的传热性能除了与开孔率和基体材料导热系数的有关外,还受到内部空间结构的影响。不同的空间结构使得毛细芯内热量传递路径和蒸发面积不同,进而影响了毛细芯的传热性能。导热系数大,孔隙率适中,孔径分布均匀的毛细芯,蒸发外壳温度更低、当量导热系数更高、传热能力更强。在本研究中,混合比例为5:5的75+150μm复合毛细芯,当量导热系数最大为464.2 W/（m·K）,应用于环路热管中有助于提高蒸发器传热效率;混合比例为7:3的75+125μm复合毛细芯当量导热系数最小为145.1W/（m·K）,可以减少蒸发器热泄露。针对不同应用条件选择不同的复合毛细芯,可以有效提高环路热管的传热性能。