本发明公开了一种利用相变材料热膨胀性的相变储热式散热器，包括顶盖、负压区、封装基体、复合通道管、有机相变材料和冷板，冷板设置于封装基体的底部，封装基体内设置有由导热管和隔热管围成的复合通道管，导热管设置于隔热管的内层，顶盖底部为负压区，负压区底部的封装基体内填充有机相变材料；本发明利用相变材料热膨胀产生的高压，将靠近底部热源处的高温液体相变材料释放到顶部位置，这能够有效提高相变储能的效率，提升散热性能，延长弹载等特殊电子设备的有效保护时间。并且有效解决了相变材料熔化后，由于膨胀性体积扩大，内部压力迅速提高而致使相变材料泄露导致的电子设备无法正常运行的严重后果。