本发明提供一种用于液膜沸腾的复合微腔多孔曲面微通道结构及其制备方法，步骤为：氯化钠造孔剂颗粒和铜粉压制成型，或者直接铜粉松装烧结，经过铺放、合并、烧结、清洗脱除造孔剂、氧化刻蚀、化学清洗，获得复合微腔多孔曲面微通道结构。本发明所制备的复合微腔多孔曲面微通道结构耦合了微柱间的高渗透率以及铜粉之间高毛细压力的优势，具有良好的毛细性能；铜粉表面的微腔结构增加气泡成核密度以及超亲水润湿性可以延迟高热通量下的CHF，双曲面结构设计增加了液膜铺展的钉扎效应，可增大三相接触线附近的薄液膜面积，从而增大传热面积，增强传热性能。