伴随新一代航天器向着小型化、高传输容量方向发展，大功率、高通量的电子设备散热与温控问题日益严重。其中以空间用激光载荷、载人工程等为代表的大功率设备其热流密度已达到甚至超过500W/cm²，采用传统的单相流体以及基于普通热沉的双相流体换热技术已难以满足应用需求。针对中国新一代航天器对极高热流密度、极小型化散热系统的迫切要求，该项目设计并研制了一种用于极高热流密度散热的金刚石微槽道产品，通过空间飞行试验，实现对新一代航天器高热流密度热管理结构设计的理论与实验验证。

金刚石具有自然界最高的热导率(理论值2200W/mK)。将金刚石制备成体材料并经过精密结构化，替代传统硅、铜等材料的微通道结构是该产品的基本思想。首先，基于自主研发的等离子体高能活化技术制备出直径100mm、厚度大于3mm、热导率大于1500W/mK的金刚石体材料，突破大尺寸金刚石厚膜的制备技术是该项目的技术创新之一；通过金刚石表面精密加工，实现金刚石表面粗糙度低于10nm、厚度高达2mm；随后首次采用高能激光束在金刚石表面精密成型流体微槽，制作深宽比高达5以上的微槽道，突破金刚石表面微结构图形化加工技术是该项目的技术创新之二；进一步基于金刚石槽道表面改性技术，实现金刚石表面对传热流体的良好浸润，提高两相流换热过程中的对流换热系数，是该项目的创新技术之三；最后通过表面金属化，实现金刚石微槽道在泵驱双相流体回路装置的可靠封装，并实现该装置的空间飞行验证，是该项目的技术创新之四。该金刚石微槽道产品已作为高热流散热泵驱两相流体回路组件，于2016年6月随新一代飞船缩比返回舱完成了在轨飞行。飞行试验在10：41开始，13：41结束，共持续3小时，其工作过程中峰值散热功率密度高于500W/cm²，展示了极高的系统稳定性与可靠性，能够彻底解决新一代大功率航天器面临极高热流密度散热的问题。该装置重返大气层后，在过去的1年里，仍继续运行，为航天飞船的地面试验作有力支撑。通过对金刚石微槽道流动沸腾换热空间飞行验证，获得了该技术的重力无关设计与机理，将为未来超高功率航天器、中国载人深空探测等重大工程研制奠定理论和试验基础。

该产品的成功研制打破了国外对于航天器用热流密度大于500W/cm²的散热系统产品的技术封锁，填补了国内在极高热流密度散热领域的空白，将极大推动未来高精度导航、大容量通信、未来载人深空探测等众多超高功率航天器工程的技术发展，实现对国外高功率航天器热排散的技术赶超。

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