泡沫金属是一种以金属或合金作为基体,并且其中具有大量连续或不连续孔隙结构的不均匀复合多孔材料,具有比表面积大、孔隙率高、三维结构复杂的特点,结合表面改性可以强化沸腾换热的特点,得到的表面改性泡沫金属有望应用于超大规模集成电路电子芯片等场景的冷却散热。为了明确表面改性泡沫金属内的池沸腾换热特性,本文搭建了泡沫金属内池沸腾换热特性测试实验台,采用碱辅助氧化与分子自组装技术结合的方法制备了疏水和亲水改性的泡沫金属,通过实验测定了疏水和亲水表面改性泡沫金属内池沸腾换热特性,并与未改性泡沫金属内的池沸腾进行对比分析,得出了表面改性对池沸腾换热特性的影响规律,并在实验的基础上开发了泡沫金属内池沸腾换热系数的预测关联式。主要的研究结果包括:（1）随着孔密度由5PPI增大到40PPI,泡沫金属内池沸腾换热增强了大约20%～25%;随着泡沫金属孔隙率从95%减小至85%,以水作为工质时的泡沫金属内池沸腾换热系数减小了30%～35%;以R141b制冷剂作为工质进行池沸腾换热时,随着孔密度由5PPI增大到40PPI,临界热流密度提高了21.5%;随着泡沫金属孔隙率从95%减小至85%,临界热流密度降低了8.15%;对比水与R141b制冷剂在泡沫金属内的池沸腾换热性能,两者均随孔密度的增大而增强,但是随着孔隙率的增大呈现相反的变化,水的池沸腾换热性能降低而制冷剂的池沸腾换热性能增强。（2）对疏水改性泡沫金属内的池沸腾换热特性进行了实验研究。疏水改性可以减小泡沫金属内池沸腾换热的起始过热度,疏水改性对泡沫金属内池沸腾换热起始过热度的影响随着泡沫金属孔密度和孔隙率的增大而减小;疏水改性可以将泡沫金属内池沸腾换热系数提高3%～30%,且随着热流密度的增大,疏水改性对池沸腾换热的强化作用逐渐减弱;当热流密度低于4×105W/m2时,疏水改性对孔密度为40PPI的泡沫金属强化传热效果最好,而当热流密度高于4×105W/m2时,孔密度为20PPI的泡沫金属具有最高的疏水改性影响因子;孔隙率对疏水改性影响因子没有显著的影响;疏水改性不能提高泡沫金属内池沸腾换热临界热流密度。（3）对亲水改性泡沫金属内的池沸腾换热特性进行了实验研究。亲水改性泡沫金属内池沸腾换热特性随泡沫金属结构变化规律与未改性和疏水改性泡沫金属一致,换热性能均随孔密度和孔隙率的增大而提高;亲水改性对泡沫金属内池沸腾换热的沸腾起始点没有显著影响,在热流密度较低时的强化换热能力低于疏水改性泡沫金属;亲水改性可以将泡沫金属内池沸腾换热系数提高0%～15%,且随着热流密度的增大,亲水改性对池沸腾换热的强化作用逐渐加强,在热流密度较高时的强化换热能力高于疏水改性泡沫金属;亲水改性可以将泡沫金属内池沸腾换热临界热流密度提高40%。（4）在实验研究的基础上开发了亲水改性泡沫金属内池沸腾换热系数的预测关联式,对于90%的实验数据,关联式的预测误差在30%以内,平均误差为13.4%。