随着现代科技的快速发展,电子芯片的微型化、多功能、大功率带来的热流密度急剧增加,对芯片的散热设计提出了更高要求。如何提高微通道传热性能、降低制造成本、提高加工效率成为了微通道换热器发展的关键问题。为此,本文提出了一种扰流柱-交错内陷形微通道及其微细铣削成形的方法,对微通道的微细铣削成形、传热性能进行系统研究,主要研究工作如下:(1)设计扰流柱-交错内陷形微通道、内陷形微通道和矩形微通道的结构尺寸,以及相应的微细铣削加工方案。分析了微细铣削基础理论,认识到尺度效应、最小切削厚度效应均由刀具刃口圆弧半径导致,此外还计算了微细铣削中瞬时切削厚度,发现瞬时切削厚度是不断变化的。(2)通过Deform仿真和实验结果分析了平底微铣刀微细铣削加工过程中毛刺生成的机理和位置,并通过实验研究了不同加工参数对毛刺、粗糙度的影响,此外还对切屑及刀具磨损形态进行了分析,最后优选出加工参数为n=15000r/min,f=90mm/min,ap=100μm,并成功加工出表面质量及形貌均良好的矩形微通道。(3)通过Deform仿真和实验分析了球头铣刀微细铣削加工过程中毛刺生成的机理和位置,并通过实验研究了不同加工参数对加工表面质量的影响,此外还对切屑及刀具磨损形态进行了分析,最后优选出加工参数为n=15000r/min,f=25mm/min,并成功加工出扰流柱-交错内陷形微通道和内陷形微通道。(4)搭建了微通道性能测试平台,以矩形微通道为对照,研究了扰流柱-交错内陷形微通道和内陷形微通道的传热性能。结果表明扰流柱-交错内陷形微通道和内陷形微通道均能降低壁面温度(2.8～7.2℃和0.7～4.2℃)、增强单相对流传热性能(1.2～2.0倍和1.1～1.7倍);两种内陷微通道在一定条件下均能降低沸腾起始过热度、提高两相沸腾传热性能,且扰流柱-交错内陷形微通道在抑制沸腾非稳定性方面有很明显的优势。