近年来,微通道沸腾换热已在电子产品得到初步发展。本文对三种烧结通道结构内的沸腾换热性能进行了详细研究,分别为铜粉烧结而成的烧结微通道、铜粉烧结扁平通道和铜粉与造孔剂混合烧结微通道。研究中采用可视化与压力同步采集方法,对微通道内的相变换热模式和CHF（临界热流密度）机理进行了探究。在先前工作的基础上,论文改进了热沉室设计,并对铜粉烧结微通道工艺也进行了新的摸索;然后并对样品结构参数进行详细表征,包括SEM电镜分析、孔隙率测量、毛细吸液上升特性等,研究发现:烧结微通道的毛细吸液速度要普遍快于扁平通道。在此基础,进行了以下三方面的研究工作:对于铜粉烧结微通道,研究发现:大粒径样品在高热流时换热效果远超小粒径样品。当质量通量为142 kg/（m~2·s）,大粒径样品（90-200PM和120-200PM）的CHF可达180 W/cm~2以上,而小粒径样品（30-400PM）仅有120W/cm~2左右。质量通量对小粒径样品的换热系数曲线影响较大,而对大粒径样品影响较小。压力烧结可以明显改善样品的沸腾换热性能。在相同底厚下,样品平均压降与样品粒径大小呈正相关性。结合可视化与压力不稳定性发现,烧结微通道触发CHF的主导机制是蒸发干涸,但小粒径样品（30-400PM）进液流型为膜态沸腾,极易产生爆炸沸腾,压力脉动曲线呈无序性较强;而大粒径样品（120-400PM）在高热流时的压力曲线和流型仍能保持较为有序的周期性,这和大粒径样品由于优异的毛细吸液能力有关。对于铜粉烧结扁平通道,研究发现其CHF值远逊于烧结微通道。厚度粒径比对扁平通道的换热性能影响很大,最优厚度粒径比范围是在1.7～4.0之间,较大的厚度粒径比会引起换热性能的恶化。性能较优的扁平烧结通道（90-200PL和120-400PL）CHF达到110 W/cm~2左右。随质量通量增大各扁平通道换热性能上升。扁平通道平均压降随热流密度的增加较为波动,总体上仍然符合大粒径样品平均压降高于小粒径样品。通过可视化与压力同步采集发现:扁平通道接近CHF时,小粒径样品表现为大面积爆炸沸腾现象,并导致进出口压力的骤升;而大粒径样品则表现为由于尾部供液不足而出现大面积干涸现象。在含造孔剂烧结微通道中,造孔剂添加明显提高样品孔隙率。研究发现:对于球形10μm铜粉烧结微通道,体积比20%和30%造孔剂含量换热性能最好,最高可达112.4 k W/（m~2·K）。而对于30μm铜粉烧结样品,20%造孔剂含量换热效果最高,当有效热流密度是158.6 W/cm~2时,壁面过热度只有6.8℃。造孔剂法制成的微通道各规格平均压降相差不大。上述换热和压降的结果说明:烧结微通道存在最佳孔隙率,其综合换热效果达到最优。可视化发现:样品孔隙率对压力脉动曲线会造成影响,适中的孔隙率样品其压力脉动曲线更为有序并具有周期性,爆炸沸腾现象也得以减少。通过上述三方面的研究,可以发现:（1）烧结结构对流动沸腾换热性能具有决定性影响。整体看,烧结并联微通道性能较扁平烧结通道提升了一个层次,这同时表现在换热系数和CHF上,烧结结构的沸腾换热性能与毛细吸液上升速度具有相关性;（2）结构参数对沸腾换热性能也会造成影响。压力烧结工艺可明显改善铜粉与铜面的结合程度,减小界面导热热阻。底厚粒径比和孔隙率存在一较佳范围,过大或过小都会造成性能的恶化;（3）对于烧结结构,在低热流,主要是核沸腾模式主导,而在中高热流时则是由薄液膜蒸发模式主导。对于CHF机制,主要是由于缺液干涸引起,小粒径样品在接近CHF时易转变为膜态沸腾,并频繁发生爆炸沸腾,大粒径样品主要是由于毛细供液极限而造成缺液。