随着微制造工艺和封装技术的不断革新，电子芯片的集成度越来越高，智能手机、平板电脑等电子设备正向着小型化且高性能的方向飞速发展。与此同时，其内部芯片所产生的废热也日益增多，如果不能及时地将热量带走，将会使电子设备局部出现高温，严重影响其工作性能。热管理技术已经成为下一代微小型可移动电子设备发展的瓶颈问题。基于此，本文提出了一种基于可调控流场超亲水毛细结构的超薄平板热管，以期满足高性能微小型电子设备的散热需求。针对所提出的新型超薄平板热管，本文采用理论分析和实验研究相结合的方式，探究了其传热机理，分析了厚度、充液率、重力场等因素对其传热特性的影响。主要的研究内容与结论如下:　　1、提出了一种制备超亲水铜网的方法，并对其形貌特征、表面元素组成、工作机理等进行了简单的分析。得到的结论是，通过酸洗和烧结工艺处理之后，铜丝表面形成的微纳尺度沟槽是铜网由疏水状态向超亲水状态转化的决定性因素。　　2、提出了一种具有可调控流场功用的超亲水毛细结构，并将其应用于具有“三明治”构造的超薄平板热管。针对所设计超薄平板热管，建立了理论分析模型，并对0.9mm厚样件进行了详细的实验研究。(1)理论结果表明，该超薄平板热管内的蒸汽压降在总压降中占有主导地位，且随着内部空间高度的降低而迅速升高。不过，该超薄平板热管仍可以传递较高的热量，内部空间高度仅为0.2mm时，其理论传热量约为11.6W;(2)在循环水冷却情况下，该超薄平板热管可以有效带走48W的热量，其热阻仅为1mm厚薄铜板的1/15，并表现出一定的抗重力能力。另外，在给定的冷却速率范围内，该超薄平板热管的热阻随着冷却速率的增大而逐渐变大;(3)提出了分析其传热性能的稳态热阻模型，计算结果可以和实验值很好地吻合，对后期研究及工程应用有指导意义。　　3、首次尝试将0.95mm厚超薄平板热管应用于高热流多热源情况散热。结果显示:(1)在自然对流冷却情况下，热流密度为122.5W/cm2时，其表面无热点现象发生，此时其当量热阻约为0.008(℃·cm2)/W，仅为1mm厚薄铜板的1/35，表现出优异的均温性;(2)在循环水冷却情况下，该超薄平板热管可以在热流密度为490W/cm2时正常工作。在热流密度为302.5W/cm2时，当量热阻达到最小值为0.039(℃·cm2)/W。(3)无论是单热源加热模式还是双热源加热模式，该超薄平板热管均具有较高的传热性能。　　4、在自然对流冷却情况下，研究了厚度、充液率、重力场、热源面积等因素对所设计超薄平板热管传热特性的影响，并重点研究了0.5mm厚超薄平板热管的工作特点。结果表明:(1)在长度方向上出现了负温度梯度，这意味着所设计超薄平板热管具有无穷大的当量导热系数。而且，随着其内部空间高度的增加，负温度梯度现象愈加明显;(2)所设计0.5mm厚超薄平板热管在多个测试工况下的当量导热系数超过了20000W/(m·K)，最大值高达65588W/(m·K)，是同尺寸薄铜板的167倍;(3)对于0.5mm厚超薄平板热管，随着热源面积的增大，其整体均温性会得到提高，并且可以在任意的放置方式下高效地传热。另外，该超薄平板热管可以及时地响应加热功率的变化。　　5、设计了可视化用超薄平板热管，并对其内部相变过程及汽液两相流动特性进行了可视化研究。(1)观察到了蒸汽流在冷凝段端部向两侧分流的现象，形成了准环状汽液循环，验证了最初的设想;(2)在竖直方向有重力辅助工作模式下，显著沸腾区为间歇性流动，液体表面始终处于波动状态。在水平方向且循环水冷却情况下，加热区在稳态时只有蒸发相变过程，液体弯月面随着加热功率的增加而逐渐退缩进毛细结构;(3)对于具有多孔壁面的微小型槽道，同时存在塞状流、波状流、环状流和弥散流等流型。