近年来，随着电子芯片的高频、高速以及集成电路技术的迅速发展和微电子机械系统技术的进步，电子芯片的总功率密度大幅度增长而物理尺寸却越来越小，其热流密度也急剧增加，“热障”问题日益严峻。如何将极高的产热量有效的排散掉，并将芯片温度保持在较低水平已成为一个亟待解决的问题，研究和开发新的散热手段以适应高热流密度芯片、微系统的散热冷却一直是国际上非常重要而又活跃的研究课题。　　低熔点液态金属导热系数高，潜热型功能热流体表观比热大的优点已被证明具有良好的传热能力，但低熔点液态金属比热小，以水为载流体的传统潜热型功能热流体导热系数低，分别作为散热工质时限制了芯片冷却效果的提高。为进一步提高散热工质的传热能力，结合低熔点液态金属和潜热型功能热流体二者的优点，形成一种以低熔点液态金属作为载流体的潜热型功能热流体，可望获得同时具有高导热系数和大表观比热的相变微胶囊（MEPCM）-低熔点液态金属（LM）悬浮液，从而大大提高流体的传热能力。　　本文在以正二十烷为相变芯材合成相变微胶囊的基础上，对其进行表面改性，再掺混入低熔点液态镓中制备了MEPCM-LM悬浮液；理论计算和实验测试了MEPCM-LM悬浮液的各种热物性参数；实验和数值研究了MEPCM-LM悬浮液在等热流密度条件下光管内的层流摩擦阻力及传热特性，对影响对流换热强化的各主要因素进行分析，并与以水为载流体的MEPCM悬浮液（MEPCM-W悬浮液）的对流换热特性进行了比较；为进一步强化传热，还通过实验和数值研究了管内插入扭带分别对MEPCM-LM悬浮液和MEPCM-W悬浮液层流换热的强化特性。　　本文研究工作得到的主要结论如下：　　（1）采用原位聚合法合成的正二十烷微胶囊粒径均匀、表面光滑、成型较好；经化学镀铜进行表面改性后，MEPCM表面铜镀覆均匀，铜在镀层中晶形良好，无Cu2O的存在；镀铜MEPCM掺混入低熔点液态镓中经机械搅拌和超声振动制备出均匀分散的不同浓度MEPCM-LM悬浮液，并获得了MEPCM-LM悬浮液的制备工艺。所制备的MEPCM-LM悬浮液潜热实验值最高可达7.817 J/g，且体积浓度小于20％的MEPCM-LM悬浮液仍可被近似看作是均匀的牛顿流体。　　（2）在实验范围内，MEPCM-LM悬浮液的摩擦阻力系数与理论值（16 Ref=）吻合较好，MEPCM-LM悬浮液可看成牛顿流体。相对于单相镓，MEPCM-LM悬浮液的压降更高，修正的局部对流换热系数*xh更大，且压降和*xh均随MEPCM浓度、Re的增加而增大。加热量的变化对换热的影响相对于MEPCM浓度和Re的影响要小，但其影响不可忽略；在相变完成前，*xh随加热量的增大而增大，在相变完成后，*xh随加热量的的增大而减小。　　（3）采用MEPCM-LM悬浮液，在热充分发展段的对流换热强化效果要好于热入口段。b m Ste c、是影响MEPCM-LM悬浮液换热强化的两个主要因素，b Ste越小，mc越大，修正的强化换热比h就越大；ML MR、对强化换热的影响不可忽略，但作用不如b m Ste c、明显。ML越小，MR越小，h就越大；Re对MEPCM-LM悬浮液的换热强化有一定影响；Re越小，h的最大值越大，换热强化效果越好。轴向导热增强了MEPCM-LM悬浮液的换热强化，且主要在热入口段产生较大影响，并随0/x r减小而增大；0eP数越小，轴向导热的影响越大。在相同体积浓度和工况下，流道越短，MEPCM-LM悬浮液*mh相对于MEPCM-W悬浮液提高的程度越大，更适用于狭小空间的散热。　　（4）光管内插入扭带对MEPCM-LM悬浮液的层流对流换热无明显的强化作用，但流动阻力明显增大，功耗增加，且随扭带扭率的减小而增加。　　（5）对于以水为载流体的MEPCM-W悬浮液，扭带的扭率越小，修正的平均努谢尔特数*m Nu更大；体积浓度越大，扭带对MEPCM-W悬浮液的换热强化效果更好；摩擦系数随扭率的减小而增加，随浓度的增加而增加。同一扭率和相同Re数下，MEPCM体积浓度越大，综合性能评价指标均越高；当20%c=时，采用4g=或6g=的扭带进行强化时，其综合性能评价指标f最高可达1.32。　　本文提出并制备的MEPCM-LM悬浮液具有较强的传热能力，其流动及传热特性相关研究成果将有助于设计、优化出系列先进的冷却系统，为发展高热流密度芯片冷却技术开辟了一条全新的途径。