目前电子器件在向着微小尺寸方向发展,局部的热流密度不断增大。为应对这种高发热量的电子器件。微通道相变冷却技术正成为具有潜力的冷却技术之一。本文主要就烧结多孔微通道的沸腾换热性能进行研究,工质为去离子水和制冷剂R134a,研究不同形状的铜粉对多孔微通道性能的影响和制冷剂工质沸腾两相流。首先构建和完善了分别以水和R134a为工质的两套微通道沸腾实验系统。针对两种不同铜粉形状(球形、树枝形)烧结而成的多孔微通道,对其结构特征进行了详细表征。主要包括:采用扫描电镜、压汞法和阿基米德法对多孔微通道的孔隙结构、孔径分布和孔隙率进行了量测;采用接触角仪对多孔微通道的表面润湿性和接触角进行了分析。研究发现:当工质为去离子水,对于单一粒径的多孔微通道,球形铜粉样品在低热流密度范围沸腾换热系数较高,但其沸腾起始点(ONB)相对滞后;在中高热密度范围,树枝形铜粉烧结微通道沸腾换热性能最佳,其临界热流密度(CHF)最高,约是其他两种微通道的1.2倍,这与树枝形铜粉较为贯通的孔隙结构有关,在高热流密度下有助于保证受热底壁的供液输送。入口流量的增加和入口过冷度的降低,可以减小两种铜粉样品的性能差距,树枝形铜粉在高热流密度区依旧展现了较好的换热性能。当工质为去离子水,对于混合粒径的多孔微通道,也对比研究了球形、树枝状铜粉烧结样品的性能差异,实验表明:较球形铜粉样品,树枝形铜粉制成的混合粒径微通道换热系数较高,CHF值最大,而且平均压降也较低。在高热流密度时,树枝形铜粉烧结多孔微通道可以有效地抑制压力脉动,使微通道内保持较为稳定的流动沸腾状态。对于制冷剂R134a为工质,以树枝状铜粉为研究对象,实验研究发现:随热流密度增大多孔微通道的换热系数先增大至某一峰值然后缓慢减小。较大的质量流速可进一步提高微通道内的换热性能;较单一粒径,混合粒径微通道,具有更好的换热性能,临界热流密度CHF值可达到90W/cm~2。混合粒径微通道能更好地抑制压力脉动,平均压降与单一粒径样品差异较小。以R134a为工质的多孔微通道在微型冷却领域极具发展潜力。