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沸腾存在于人们生活中的各个方面。其在相变过程中拥有很大的潜热变化,而且有低过热度,HTC大,温差小等优点,因此被认为是一种高效且稳定的传热手段,应用广泛,大到航空航天、核反应堆、能源回收利用、制冷空调,小到CPU等高精密电子器件散热。微纳米结构表面改性是沸腾传热的最普遍方式,而梯度结构表面由于更优异的毛细性能,因此比均匀结构有望能更进一步强化沸腾传热。本论文运用了一种简单又廉价的电沉积法在阴极铜表面制备了均匀以及在径向上孔径呈梯度分布的蜂窝状多孔结构。对均匀表面研究不同电沉积条件（电流密度,沉积时间）对样品表面特性（孔径、厚度和形貌）的影响。对梯度多孔表面则研究了注射液注射速度、针头距离阴极高度对径向梯度孔径蜂窝状多孔结构的梯度范围的影响。结果发现对于均匀多孔结构,随着电流密度大小和沉积时间的增大,孔型逐渐变完整,平均孔径和沉积厚度明显逐渐增大。对于梯度多孔结构（中间孔径小,边缘孔径大）,针头距离阴极高度对孔径梯度范围影响不大,孔径梯度范围均约为60120μm,孔径从中心到边缘延径向增大。SEM发现均匀和梯度的蜂窝状多孔结构的孔壁由具有多级结构的晶枝组成。这些晶枝能为沸腾传热提供额外的成核位点和吸液作用。挑选梯度较大的梯度多孔结构Sample#G1进行接下来的实验。对照组的均匀多孔结构Sample#U1、Sample#U2和Sample#U3的平均孔径分别约为50μm,80μm和120μm。对优选出来的样品的池沸腾特性进行测试,并采用高速相机研究气泡动力学。结果发现,对于均匀结构,孔径越大的样品,过热度就越低,传热系数HTC越大。对于径向梯度多孔结构,特别在高热流密度条件(大于30 W·cm-2)下,径向梯度孔径蜂窝状多孔结构Sample#G1比均匀结构能更进一步提高传热系数。Sample#G1拥有最高的hMNB,高达16.1W cm–22 K–1,是Sample#U3的1.3倍,是Sample#U1的1.5倍,是纯铜表面的3.5倍。分别从沸腾的4个过程分析传热机理。对于再润湿过程,径向梯度结构比均匀结构具有更强的沸腾性能。Sample#G1中心孔径比边缘孔径小,孔隙率呈径向分布。中间的芯吸性更强,促进了水从边缘向中心的补充。这可以从模拟工质润湿实验（毛细特性实验）得到验证,Sample#G1的K/Reff高达2.89,是Sample#U3的1.1倍,是Sample#U1的2.3倍,意味着径向梯度多孔结构与均匀多孔结构相比具有更优的毛细性能。对于成核过程,与纯铜表面相比,多孔结构可以降低沸腾起始点的过热度?TONB和沸腾起始点的热流密度qONB。这是因为蜂窝状多孔结构具有大量的孔洞而且孔壁上长满晶枝,易于激活气泡成核。此外,径向梯度多孔结构的?TONB和qONB低于均匀结构,能使沸腾起始点提前。对于气泡生长与脱离过程,分析气泡动力学发现,2 W·cm-2时Sample#G1的气泡脱离直径比均匀结构的大,在气泡脱离频率一样的情况下,气泡脱离时的直径越大,代表气泡生长速度越快,因此径向梯度结构能更快带走热量,强化沸腾传热。