微尺度流动与传热；高功率密度电子元器件散热；防结冰；热电转换；新能源汽车整车热管理。

1.硅基微通道流动沸腾两相换热研究：

  硅基微通道散热是高功率芯片（如 AI 芯片、高性能处理器）的核心热管理技术 —— 随着芯片集成度提升、功耗突破数百瓦，传统散热方式已难满足 “控温 + 紧凑集成” 需求。该技术依托硅材料高导热性与成熟微加工工艺，在硅衬底刻蚀微米级通道并通入冷却流体，实现热量快速传递，对芯片的核心意义在于：既适配芯片的硅基材质实现近热源集成，又能通过大比表面积的微通道将热流密度控制在安全范围，直接决定芯片的运行稳定性、性能上限与使用寿命。

2.铜基微通道流动沸腾两相换热研究：

   铜基微通道流动沸腾传热作为一种较为理想的汽液两相散热技术，具有散热效率高、均温性好等独特优势，在高热流密度功耗元器件冷却散热领域具有广阔的应用前景。本课题组对铜基微通道散热技术的核心研究方向围绕提升散热性能、降低应用成本、适配实际场景展开，具体涵盖三方面：一是微通道结构优化，通过改变微通道结构设计强化气液两相混合，同时抑制蒸汽逆流；二是微通道表面改性，研究烧结金属粉末、化学修饰等处理对气-液-固界面流动传热性能的影响；三是特定场景集成适配，针对 IGBT 大功率器件、CPU、GPU等高功率散热需求场景，研究铜基微通道与器件的一体化封装方案，同时推进铜散热器的轻量化设计，拓宽其在新能源、电力电子等领域的应用。

3.压力雾化冷却研究：

  压力雾化冷却是一种广泛应用于高热流密度电子器件散热的技术。其原理是利用高压驱动冷却工质通过精密喷嘴，将其破碎成微米级液滴并喷洒至发热表面，借助液滴蒸发与流动的高效相变潜热带走热量。课题组正围绕该技术，持续研究如何优化雾化特性、提升传热极限，并发展面向千瓦级热耗的智能热管理系统。

4.声学雾化冷却研究：

   本课题致力于研究基于声学雾化的高效相变冷却技术。具体研究方向为：探究声场对雾化过程的精细调控机理，构建“电-声-热-流”多场耦合模型；研发能根据芯片热状态实时调节的自反馈冷却系统，旨在突破现有热管理技术的极限，为应对千瓦级高热流密度电子器件的散热挑战提供理论与技术基础。

5.防结冰：

  交通运输、航空航天、电力通信等战略领域中，基体表面结冰引发的安全事故与系统故障频发，已成为制约产业高质量发展的关键瓶颈——道路结冰导致的交通事故、输电线缆覆冰引发的电网瘫痪、航空器结冰造成的飞行风险，均对社会安全与经济运行构成严重威胁。针对这一痛点，本课题组聚焦抗结冰功能涂层这一被动防冰核心技术，致力于突破现有技术局限，为各领域提供高效、可靠的防冰解决方案。

6.热电转换：

   热电技术能够实现热和电的直接转换，具有无噪音、无污染、体积小和低维护等优势，因此在太空发电、废热回收、制冷和控温等领域具有广泛应用前景和重要研究价值。提高热电材料及器件的性能是此技术普及全人类的关键点，2018年中国科协将热电材料列为先进材料领域五大“硬骨头”问题之一。针对热电研究方向，团队已经建立了“材料制备—材料加工—材料测试”的实验平台，未来研究内容主要集中于：（1）宽温域高效热电材料；（2）高效塑形热电材料。

7.新能源汽车整车热管理：

     团队面向新能源汽车整车热管理需求，研究涵盖一体化热泵系统架构、高效制冷/制热循环，以及电池、电机、座舱的协同冷却技术。通过开发智能预测控制算法，实现对全车热流的精准调控与余热回收，旨在提升极端环境适应性与整车能效，助力解决续航与快充挑战。目前已构建了完整的整车热管理研究体系，涵盖从高保真系统仿真模型搭建、台架与实车实验系统开发，到基于模型预测控制等算法的策略设计与硬件在环联合仿真，实现了从理论设计到工程验证的全流程闭环研究能力。