[发明专利]一种基于等效介质法的热电防护装置及制备方法

权利要求书

1.一种基于等效介质法的热电防护装置，其特征是：包括复合区域和复合基体区域，所述的复合区域由工件区域和工件区域外的涂层组成，复合基体区域中均匀排布圆柱形孔洞，复合基体由正方形胞元堆叠而成，所述的正方形胞元由圆柱形孔洞和基体材料组成；所述的复合区域位于复合基体区域的中部；圆柱形孔洞位于所在正方形胞元的几何形心；所述的工件区域为圆柱形，所述的涂层为圆环；圆柱形孔洞中填充与工件区域相同的材料；工件区域所占复合区域的体积分数等于圆柱形孔洞所占复合基体的体积分数相等，即f₁＝f₂，其中a为预先选定的复合基体中的单个正方形胞元的边长；r₁和r₂为工件区域和涂层的半径；r₀为复合基体中圆形孔洞的半径。

2.一种如权利要求1所述的基于等效介质法的热电防护装置的制备方法，其特征是：工件区域和涂层的半径分别为r₁和r₂、热导率分别为k₁和k₂、电导率分别为σ₁和σ₂，复合基体中圆形孔洞的半径为r₀、热导率和电导率与工件区域相同，基体材料的热导率和电导率分别为k₀和σ₀，在以上参数中除基体中的圆柱形孔洞半径r₀和涂层半径r₂之外，其余参数根据实际工况进行确定；

根据工程需要选取涂层半径r₂，令工件区域所占复合区域的体积分数等于圆柱形孔洞所占复合基体的体积分数相等，即f₁＝f₂，其中a为预先选定的复合基体中的单个正方形胞元的边长，根据公式确定圆柱形孔洞半径r₀后，在涂层以外进行均匀钻孔。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是包括：在圆柱形孔洞中填充与工件区域相同的材料。