[发明专利]一种热管用多孔材料极限热流密度的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种热管用多孔结构材料极限热流密度测试装置，其特征在于，该装置包括由绝热材料(1)、加热器(4)、冷凝管(5)不锈钢桶(6)、测试块(7)、热电偶(8)和传热块(9)组成；

其中，

所述不锈钢桶(6)，上端设置有绝热玻璃盖(2)，底部中心位置设有通孔；

所述测试块，用于安装被测样品，被测样品和所述测试块(7)在还原气氛烧结成一体，减少被测样品测试时的接触热阻；所述测试块(7)通过螺栓(10)和不锈钢桶(6)连接；

所述冷凝管(5)，安装于所述绝热玻璃盖(2)上，用于冷凝所述不锈钢桶(6)内蒸发的工质，保持桶内工质总量不变，同时所述冷凝管(5)可以保证桶内压力与外界压力相同；

所述加热器(4)，分别安装于所述不锈钢桶(6)中和所述传热块(7)上，用于加热不锈钢桶(6)中工质，排除工质内不饱和气体，以及加热所述传热块(7)；

所述热电偶(8)为至少三个，分别安装于所述不锈钢桶(6)中、所述传热块(7)上和所述测试块(9)中，用于采集传热块的传热热流密度；

所述传热块(7)，与所述加热快(7)固结，用于引导加热器的热流至被测试样品；

所述用绝热材料(1)，设置于所述传热块(7)的外侧，用于防止所述加热器(4)和所述传热块(7)的热量散失。

2.根据权利要求1所述热管用多孔结构材料极限热流密度测试装置，其特征在于，所述传热块(7)和所述测试块(9)的接触面涂抹导热硅脂，用于降低接触热阻。

3.根据权利要求1所述热管用多孔结构材料极限热流密度测试装置，其特征在于，所述测试块(9)和所述冷凝管(5)之间设有挡板(3)，用于防止冷凝管内回流的液体滴落被测试样品表面。

4.根据权利要求1所述热管用多孔结构材料极限热流密度测试装置，其特征在于，所述加热块(7)为铜块。

5.根据权利要求1所述热管用多孔结构材料极限热流密度测试装置，其特征在于，所述绝热材料(1)为石棉。

6.根据权利要求1所述热管用多孔结构材料极限热流密度测试装置的测试方法，具体包括以下步骤：

步骤1.将待测试材料与测试块于还原气氛烧结成一体，备用；

步骤2.将步骤1中制得烧结块通过螺栓固定在不锈钢桶中底部的通孔上，然后通过冷凝管向不锈钢桶内加入工质，使工质液面与毛细芯表面高度相同，启动加热器对不锈钢桶内的工质加热，使工质处于沸腾状态，调节加热器的电压使工质的温度保持不变，恒温30分钟，排除工质内不饱和气体；

步骤3.启动传热块外侧的加热器进行加热，当系统达到准静态，记录数据，然后调高加热器的功率，等系统再一次达到准静态而后记录数据，每次调高加热器的功率均相同，当达到待测试材料极限传热，停止试验，以传热极限出现前最后记录的数据作为测试材料的极限传热计算数据；

步骤4.根据安装在所述传热块内的热电偶进行线性拟合可以得到传热块内的温度梯度，从而得到总热，通过安装在绝热材热电偶料和测试块的热电偶得到所散失的热，总热量减去通过绝热材料和测试块所散失的热量即为通过测试材料的热量。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述工质为水、乙醇或正戊烷。