表面微结构是指在材料表面制造出具有不同形貌、不同尺度、不同性能的结构。随着科技不断的发展以及研究不断的深入，具有表面微结构的非光滑表面与光滑表面相比，在表面润湿特性、润滑特性、热学特性、光学特性、摩擦特性与涂层结合强度等方面表现出了明显优势。所以表面微结构的制造在航空、航天、生物医疗及其他诸多领域具有极其广泛的应用前景。　　随着研究人员对表面微结构研究的不断深入以及其在多个领域中日益广泛的应用，随之而来的是加工方法的迅速发展。目前用于加工表面微结构的主要方法有微细电解技术、UVLIGA技术、压印法、激光毛化技术、离子束毛化技术、电火花毛化技术等。现有的制造表面微结构的方法大多工序复杂繁琐、设备昂贵、需要制作特定的工具电极头等，故本文提出了一种使用刺猬状磁粉工具电极头在微流道内部制作微结构的方法，旨在实现简单、高效、低成本的制造表面微结构。本文完成的研究内容主要包含以下几个部分：　　(1) 依据磁铁周围的磁感线及磁场强度分布情况设计了刺猬状磁粉工具电极头。经过对比实验可知，与传统电火花在沟槽内部加工微结构相比，磁粉电火花具有明显优势，其加工的微结构可布满整个沟槽。　　(2) 使用所设计的工具电极头对铜管内壁进行了微结构加工实验，实验结果表明该工具电极头可以实现铜管内表面微结构的加工。　　(3) 通过对示波器采集的放电波形及工件表面的电蚀坑形貌进行分析，结果表明单脉冲作用下磁粉电火花放电过程中产生一次击穿并在工件表面形成多个电蚀坑；通过高速摄影仪观察磁粉电火花放电过程发现磁粉电火花放电过程中存在多个放电通道，并且各通道的结束时间各不相同。由以上的实验结果本文对磁粉电火花放电过程提出了合理的猜想。　　(4) 研究了在单脉冲作用下磁粉电火花的峰值电流、脉冲宽度以及磁粉粒径对电蚀坑平均直径以及平均深度的影响。从电蚀坑的平均直径来看，随着峰值电流和脉冲宽度的增加，电蚀坑的平均直径呈现先增加而后稳定的变化趋势，而随着磁粉粒径的增加电蚀坑的平均直径呈现持续增加的趋势。从电蚀坑平均深度来看，随着峰值电流、脉冲宽度及磁粉粒径的增加，电蚀坑的平均深度也随之增加，但随着峰值电流和脉冲宽度的增加，电蚀坑的平均深度增速均逐渐减小。　　(5) 研究了连续脉冲作用下峰值电流、脉冲宽度、占空比、磁粉粒径以及加工时间对试件表面粗糙度的影响。研究结果表明，试件表面Ra与Rz值随着峰值电流、脉冲宽度、磁粉粒径以及加工时间的增加而增加，但占空比的变化对试件表面粗糙度无明显影响。随后通过响应曲面法研究了各因素对加工后试件表面Ra与Rz值的影响程度，其从大到小排列顺序为：峰值电流，脉冲宽度，磁粉粒径，加工时间。　　(6) 使用刺猬状磁粉工具电极头在液冷散热器底板上的阵列微流道底部加工微结构。验证了刺猬状磁粉工具电极头在阵列微沟槽底部加工微结构的能力，并发现流道底部被加工区域主要集中在流道的中间位置。通过对流道处理前后散热性能的检测试验发现处理后的液冷散热器降温速度峰值相较于处理前有明显提升，即验证了流道内的微结构对其散热性能的改善作用。