随着近几年高热流密度高功率仪器的发展,热流密度高、体积小、高温失效率高等问题阻碍着高功率电子元件的发展,从而热能的高效输运越来越受到人们的重视,热管理问题己成为大功率、高热流密度LED技术及产业发展的主要瓶颈。传统的主动式散热不仅体积庞大无法适应小空间的密集型高精尖设备,其额外消耗的能源也违背了高效环保节能的理念。然而被动式两相换热装置,由于其汽化潜热作用的发挥,其高效性能也在很多方面得到了广泛的应用,成为有效解决这一问题的发展方向之一。但同样面临着更加高效、更加高要求的挑战。本文在此背景下,选择多尺度微细结构表面加强环路热管散热做为研究方向,探索如何加强环路热管换热效果,主要针对换热表面进行强化换热的特性改善热管效率,以应用于大功率LED散热。多尺度微细结构表面不但增加了汽化核心数目,同时也提供了毛细吸力进行液体补充,两者共同作用下将会维持受热面的换热平衡,并根据换热量大小进行一定程度的调节。在真空气氛炉中,我们使用80目、170目、300目的铜粉和150目、300目、1000目的镍粉在刻有沟槽的石墨上进行烧结,80目的铜粉经过90～120分钟1000℃的烧结,其表面兼具宏观沟槽和微观孔隙,具有良好毛细力及结实的烧结颈,是后续实验的最佳选择。烧结的多尺度微细结构表面不但具有自身独特的毛细孔隙、多尺度级别的孔隙范围,更可以根据石墨板模型的沟槽控制宏观距离,使纳米、微米级别的多孔结构兼具了狭缝一类毫米级别的特征。在丙酮为工质的池沸腾实验中,分别恒定池温为38℃、48℃和55℃,比较了6种表面的换热效果。结果表明烧结的具有宏观沟槽的多尺度微细结构表面能够有效地提高换热效果,延缓CHF的到来。另外,我们使用商业化的泡沫金属进行压缩,制备较为易得的多尺度微细结构表面,并设计新型环路热管,测试其散热性能。结果发现,新型环路热管运行良好,但受充液比和放置角度影响较大。充液比的增加会增大最大热阻出现的功率,并增大增高大功率稳定适应范围。该环路热管在270°,加热功率为60W时,表面最高温度可以控制在50℃左右。在加热功率达到110W时,最高温度可以控制在85℃左右。