自二十一世纪以来,航天科技已经成为评判国家综合实力的重要指标。由于航天器在轨运行中,高真空、低温、太阳及行星辐射等因素对航天器传热过程产生重要影响。随着大功率器件的迅速发展,高热流密度成为进一步提高处理器和芯片性能的瓶颈。为满足恶劣的空间工作环境和严格的电子散热要求,环路热管作为一种新型的两相流传热设备应运而生。环路热管是一种类似二极管的单向导热元件,是一种两相分流的回路型热管,工质在内部以气态和液体两相的形式循环,完成热量的传递,与普通热管相比,环路热管具有传热距离长、传热能力强、可以在不同重力加速度环境下工作等优点。目前航天电子产品工作时温度维持在50-80℃之间,且温度越低其使用寿命越长,基于此,本文以氨为循环工质制备了低温环路热管,氨工质低温环路热管的启动阈值更低响应速度更快,在50℃时环路热管系统即可稳定运行。毛细芯是环路热管的核心部件,其主要作用是为环路热管运行提供毛细动力,但同时其又是环路热管最主要的阻力源,因此优化毛细芯的孔径结构、毛细力、渗透率、孔隙率等关键参数,以获得高性能的毛细芯,为进一步提高环路热管传热极限做准备。基于此,本文从毛细芯改性入手,提出在镍粉中添加溶盐造孔剂优化毛细芯的毛细力和渗透阻力的方法,通过调控造孔剂比例研制高稳定性环路热管。为表征毛细芯关键参数,本文研制了毛细抽吸测试平台和渗透阻力测试平台,并对制备所得毛细芯进行了孔径特征、孔隙率、毛细力和渗透率的实验测试,并用数值模拟的方法进行了相互验证。实验结果表明:毛细芯孔隙率和渗透率随着造孔剂比例的提高而提高;毛细芯的抽吸性能随着造孔剂比例提高先上升后降低,最佳比例为30%。相对于冷压烧结毛细芯,热压烧结毛细芯具有更好成型特征及加工特性,但其孔隙率、渗透率及毛细抽吸特性均较冷压烧结毛细芯有不同程度的降低。不仅毛细芯的内部结构对其性能产生影响,外形结构同样影响其毛细力和渗透阻力。基于此,本文针对四种不同内孔径的毛细芯进行了毛细力和渗透率测试,测试结果表明:内径12mm的毛细芯毛细性能最差,而内径6mm、8mm、10mm毛细芯抽吸性能在前期大致相同,后期内径10mm抽吸性能略差。相比6mm与8mm内径毛细芯,二者抽吸性能基本相同。在抽吸实验基础之上本文继续表征了毛细芯的毛细力,并利用数值模拟的方法进行了相互验证。最后,本文在制备的高性能毛细芯的基础上设计制备了环路热管,详细介绍了环路热管的制备流程以及优化方法。并利用所制备环路热管设计了环路热管传热实验台验证环路热管传热性能。实验研究了不同加热功率以及不同冷凝温度下环路热管的启动特性,分析了环路热管的传热性能。研究结果表明:氨低温环路热管启动阈值仅为5W,且随着蒸发器加热功率的提升,环路热管的热阻越来越低其传热效率越来越高。随着加热功率的提高,蒸发器与储液器以及蒸汽线温度随着加热功率的提升而加大。当环路热管加热功率过高时,会导致毛细芯无法继续将储液器内部的工质吸回蒸发器,因此还需进一步研究高性能毛细芯的制备工艺。