換熱管管芯的選擇同工質的選擇一樣與很多因素有關，但其中主要的因素是與工質的性質緊密相關。管芯的主要作用是產生毛細壓差，把工質從冷凝段輸送到蒸發段。此外，還必須能把液體分布到蒸發段上可能吸熱的任何范圍內。尤其是在失重的情況下，當冷凝液回流的距離超過1m時，常常需要使用不同形式的管芯才能起到這兩個作用。

  管芯產生的最大毛細壓差，隨毛細孔的減小而增加，而對管芯所要求的另一個特性，即滲透率，它隨毛細孔的增大而增加，故均勻管芯的最佳毛細孔尺寸是兩者折中的結果。從這個意義上講，管芯有三種主要的形式。水平放置的熱管和重力輔助式熱管采用低性能管芯，它具有較大的毛細孔。在需克服重力的場合下，需要小毛細孔。通常要求換熱管的傳熱能力高，故必須采用均勻的管芯或 道管芯，并且用細孔結構來輔助促使液體的軸向流動。

 另一方面，管芯的厚度應適當。增加管芯的厚度可以提高熱管的傳熱能力，但是卻增加了管芯的徑向熱阻，又使傳熱能力降低，于是蒸發段容許的最大熱通量也隨之降低。蒸發段的總熱阻還與管芯內工質的放熱系數有關。管芯還必須具有其他方面的一些重要性能，如與工質的相容性和潤濕性、易于制作成和換熱管內壁一樣并且最好是性能穩定的形狀。此外，造價也應便宜。

 1. 均勻管芯

  均勻管芯有很多種形式，最常用的管芯是用絲網或斜紋織品制成的。所用的材料為不銹鋼、鎳、銅及鋁。并加工成具有一定尺寸范圍的毛細孔。各種絲網及斜紋織品的毛細孔尺寸和滲透率，查有關的表格。為了增加液體流動的能力，可開一些粗一點的流道。在管內壁上開槽道的銅熱管和鋁熱管，已用于失重環境（一般在地球重力場內，單用槽道管芯不能產生很大的毛細壓差，而且攜帶現象還可能限制熱管的軸向熱流量。為克服這一問題，在槽道上覆蓋一層絲網）。

 2. 干道管芯

  高性能換熱管必須采用干道管芯。為了克服這種熱管工質熱導率低的不利因素，必須把換熱管的溫度梯度減至最小。這種換熱管的內徑只有5.25mm，傳輸熱量為15W，在1m長度內的總溫降不超過6℃。用鋁合金作管殼，丙酮作工質。

 這種管芯系統，旨在使沿管內傳輸的液體壓降最小。如六條干道上覆蓋一層細絲網，可以得到較大的驅動力。

 為了充分發揮干道管芯的傳熱潛力，必須把干道與蒸氣空間隔開，于是最大毛細驅動力便由絲網的毛細孔的大小而定。為了保證干道封閉得好，并且不損壞絲網，所以，在加工過程中必須嚴格控制質量。

  在設計干道管芯的熱管時，還必須進一步考慮到蒸氣或氣體阻塞干道的問題。如果干道內產生蒸氣泡（或氣泡），或者是蒸氣泡（或氣泡）被帶進干道，將大大降低干道的傳輸能力。如果氣泡完全阻塞了干道，則傳熱能力取決于干道的有效毛細半徑。也就是說，暢通的干道存在一個有效狀態。為了保證干道在這種條件下還能再啟動，必須把熱負荷降低到暢通干道的最大傳熱能力以下。

  3. 槽道管芯

  槽道管芯，即在換熱管管殼的內壁面上擠壓或車上軸向槽或螺旋槽道，起到毛細作用。

  槽道管芯的徑向熱阻在蒸發段和冷凝段是根本不同的，這是因為它們的傳熱機理不同。蒸發段內肋頂在傳熱過程中不起有效作用。傳熱的途徑可能是：沿肋片導熱；通過彎月面上的液膜導熱或在液體與蒸氣界面上蒸發。

 由于冷凝段內槽道被冷凝液淹沒，所以肋頂在傳熱過程中起到了有效作用。肋頂上的液膜將成為主要熱阻。冷凝液膜的厚度與冷凝率及工質的潤濕性能有關。

 由于蒸發段的傳熱機理不太復雜，并且熱阻最大，所以下面將集中分析蒸發段的熱阻。