[发明专利]复合材料加热块、其制造方法及其应用

摘要

本发明涉及一种复合材料加热块，其可在核能工程、热能工程和工程热物理等领域中用于临界热流密度（CHF）的精确测量或评估，尤其是用于热导率较低的材料的表面CHF的精确测量或评估。本发明还涉及该复合材料加热块的制造方法以及该复合材料加热块的应用。该复合材料加热块的特点是，制造方法简单，特别适合用于由热导率较低的材料（比如低合金钢）制成的表面CHF的精确测量或评估，热流密度耐受力高，可靠性好，并且容易操作和控制。

主权项

一种复合材料加热块的制造方法，其中所述复合材料加热块包括经由复合界面结合的由第一金属材料块A构成的层A和由第二金属材料块B构成的层B，所述复合材料加热块的制造方法包括：准备热导率大于200W/(m·K)的第一金属材料块A和热导率小于100W/(m·K)的第二金属材料块B的准备步骤，其中所述第一金属材料块A具有规定了该第一金属材料块A的厚度H1的第一主表面和第二主表面，所述第二金属材料块B具有规定了该第二金属材料块B的厚度H2的第三主表面和第四主表面；将所述第一主表面和所述第二主表面中的一方与所述第三主表面和所述第四主表面中的一方利用爆炸焊接法冶金结合为一体，从而获得金属复合材料块的复合步骤，由此形成所述第一金属材料块A与所述第二金属材料块B的复合界面；和按照以下方式（1）和/或（1'）与方式（2）和/或（2'）的组合，钻取至少一个孔A和至少一个孔B的钻孔步骤，其中所述孔A与所述孔B彼此完全独立，所述孔A的直径大于所述孔B的直径，并且所述孔A仅位于所述第一金属材料块A中，（1）沿着与所述复合界面平行的方向，向所述第一金属材料块A的块体中钻至少一个孔A，（1'）沿着与所述复合界面成夹角θ的方向，向所述第一金属材料块A的块体中钻至少一个孔A，其中0º＜θ≤90º，并且所述孔A的深度不及所述复合界面；（2）沿着与所述复合界面平行的方向，向所述第一金属材料块A的块体和/或所述第二金属材料块B的块体中钻至少一个孔B，（2'）沿着与所述复合界面成夹角θ'的方向，仅从所述第一金属材料块A一侧开始，向所述第一金属材料块A的块体中钻至少一个孔B，其中0º＜θ'≤90º，所述孔B为盲孔，并且所述孔B的深度选自：i）不及所述复合界面；ii）到达所述复合界面；和/或iii）穿越所述复合界面并进入所述第二金属材料块B的块体中。