[发明专利]一种电阻率连续可控的合金板及制备方法

说明书

本发明公开了一种电阻率连续可控的合金板，合金板由沿某一方向交错排列形成平板结构的多个粉末块高温烧结而成，各粉末块由导电材料制成，各粉末块具有至少一个斜面，各粉末块斜面斜率相同，各粉末块的斜面与相邻粉末块的斜面贴合，使合金板对应于各相邻粉末块交错段的电阻率沿排列方向连续变化。通过改变各粉末块斜面斜率大小、斜面面积、交错部分大小、粉末块放置顺序及电阻率，使合金板沿排列方向电阻率按照设计需求变化，调整方便，实现合金板电阻率可控，使合金板各段不均匀发热，更加接近实际板型燃料元件、板式换热器的发热情况，模拟发热更加准确。本发明还公开了合金板的制备方法，过程简单、条件要求低，适于工业化应用。

技术领域

本发明涉及核反应堆热工水力和工程热物理技术领域，具体涉及一种电阻率连续可控的合金板及制备方法。

背景技术

在某些研究型反应堆或换热器中，会用到板型燃料元件或板式换热器，通常需要针对这些板型燃料元件、板式换热器开展热工水力实验，模拟板型燃料元件、板式换热器的发热或冷却特征。为了模拟板型燃料元件、板式换热器的发热，需要仿照板型燃料元件、板式换热器构建相应的模型，目前常用金属板来构建板型燃料元件、板式换热器，然后用直流电使板型燃料元件、板式换热器相应的部位发热。

但是由于厚度均匀的金属平板的电阻沿其轴向方向是均匀的，而实际上板型燃料元件、板型换热器的电阻率沿相应的沿轴向方向发热是不均匀的，采用现有的金属平板无法准确模拟板型燃料元件、板型换热器的发热。需要改变金属板沿其沿轴向方向的电阻并按一定要求进行变化，实现金属板沿轴向方向的不均匀发热。

基于此，提出本专利申请。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的金属平板沿轴向发热均匀，无法准确模拟板型燃料元件、板型换热器沿轴向的不均匀发热，目的在于提供一种电阻率连续可控的合金板及制备方法，解决了板型燃料元件、板型换热器发热特性的准确模拟的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明的第一个目的是提供一种电阻率连续可控的合金板，所述合金板由沿某一方向交错排列形成平板结构的多个粉末块高温烧结而成，各所述粉末块由导电材料制成，各所述粉末块具有至少一个斜面，各所述粉末块斜面的斜率相同，各所述粉末块的斜面与相邻粉末块的斜面贴合，使所述合金板对应于各相邻粉末块交错段的电阻率沿排列方向连续变化。

优选地，位于合金板沿排列方向两端的粉末块具有一个斜面，位于端部粉末块之间的各粉末块具有两个斜面。

优选地，位于端部粉末块之间的各粉末块的截面为平行四边形。

优选地，位于端部粉末块之间的各粉末块的体积相同。

优选地，各所述粉末块由电阻率不同的金属粉末、陶瓷粉末混合后压制而成，各相邻粉末块的金属粉末、陶瓷粉末的混合比例不同。

本发明的第二个目的是提供一种电阻率连续可控的合金板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将电阻率不同的金属粉末、陶瓷粉末以不同比例混合均匀后，压制成为至少具有一个斜面的多个粉末块，各个粉末块斜面的斜率相同；

(2)将电阻率不同的粉末块相邻放置，各粉末块的斜面与相邻粉末块的斜面交错贴合排列形成沿某一方向延伸的平板结构；

(3)将(2)中得到的平板结构进行高温烧结即得一体结构的合金板。

优选地，位于合金板沿排列方向两端的粉末块具有一个斜面，位于端部粉末块之间的各粉末块具有两个斜面。

优选地，位于端部粉末块之间的各粉末块的截面为平行四边形。

优选地，位于端部粉末块之间的各粉末块的体积相同。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：