为满足世界不断增长的能源需求，核能是新兴电厂技术组合的一部分。目前世界上14个国家的合作努力，正在为核电站开发先进的第四代反应堆。这些反应堆有望在极端温度和压力下工作，并提高安全性、可靠性、可持续性和设备寿命。美国能源部正在鼓励开发第四代反应堆，以获得钠冷快堆(SFRs)与超临界二氧化碳布雷顿循环耦合装置，以用于先进的核电力应用。

钠冷快堆(SFRs)是一种使用熔融金属钠作为冷却剂的核反应堆。熔液钠与其他冷却剂相比有几个优点：作为传热介质，它的效率是水的100倍，并且具有高沸点，这使得它有可能实现比传统水冷核反应堆获得更高的功率密度。此外，熔液钠与结构部件兼容，在低压(略高于常压)和中等温度(> 550℃)下运行，可提高装置的整体安全性和效率。

超临界二氧化碳(s-CO2)布雷顿循环是环境友好型的能量利用系统，s-CO2是一种优良的传热流体，由于其高密度，需要更小的能量裹挟密度。此外，s-CO2避免了与钠-水反应相关的安全问题，并且s-CO2动力循环有助于降低投资成本，其规模仅为传统了朗肯循环的十分之一，入口温度约为350°C，工作压力为20-22 MPa。

混合印刷电路板换热器(H-PCHE)已被提出用于处理先进高温反应堆的二次回路中冷却剂和动力循环工作流体之间的热量传递。混合印刷电路板换热器(H-PCHE)是印刷电路板换热器(PCHE)和板式(phe)换热器(PFHE)架构的组合。印刷电路热交换器是通过光化学加工通道到薄片上，扩散焊合成一个整体堆。由于通道尺寸小，与传统的壳管式热交换器相比，印刷电路热交换器实现了非常高的表面积密度和小的液压直径，这意味着更高的传热速率和更小的形状因素。这些因素使得印刷电路热交换器(PCHE)非常适合于工作压力高达1000bar、温度范围宽(-150至900°C)的加压s-CO2 Brayton循环。因此，混合印刷电路热交换器(H-PCHE)有望作为钠/s-CO2循环的二次热交换器。

扩散焊（DB）是一种固态焊接工艺，用于将各种金属和合金连接到接近母材强度的位置。扩散焊（DB）不需要填充金属，因此生产出没有微观结构缺陷和成分梯度的高质量接头。扩散焊（DB）被广泛应用于制造微通道器件。扩散焊（DB）一般要求较高的键合压力和温度(熔点的0.5 ~ 0.8)。混合印刷电路热交换器(H-PCHE)的扩散焊（DB）参数非常具有挑战性，因为其设计复杂，涉及多个通道几何形状和厚度。在扩散焊（DB）过程中，混合印刷电路热交换器(H-PCHE)在整个结构中会经历高度的键合压力变化。这可能会导致具有强节理但变形的通道和/或具有高孔隙率的非密封节理的区域。因此，重要的是要使真空热压力足够高，以在整个结构中产生可接受的连接压力范围，所有的连接压力都能够以最小的局部变形提供良好的连接。

传统的板式或壳管式换热器长期应用于加工工业。然而，今天，随着许多涉及高压、高温和暴露于腐蚀性环境的新应用，越来越多的制造商转向紧凑型印刷电路板换热器(PCHE)。

PCHE是一种多层热交换器，由薄而平的金属板组成，其中流体流动的微通道在每一层都被化学蚀刻以形成复杂的流动模式。然后，这些层被扩散粘合在一起，以创建一个具有优越气流和传热性能的密集热交换器。

当以这种方式设计时，热交换器可以比传统的板或壳管设计小85%，重量更轻。此外，PCHE不需要过多的管道、框架或其他相关结构元件，进一步降低了成本。

江苏航烨能源科技有限公司技术副总蒋博士表示:“高质量的印刷电路板换热器(PCHE)可以承受数百巴的高压和超过800°C的极端温度。因此，印刷电路热交换器(PCHE)非常适合广泛的高要求应用，包括高温核反应堆、石油和天然气、氢燃料汽车加油站和航空航天等领域。”