Сконцентрированная солнечная энергия (CSP) различена от других источников энергии способных к возрождению путем использование хранения тепловой энергии (TES) и обычных тепловых машин для того чтобы послать энергию по требованию. Однако, для того чтобы достигнуть конкурсной levelized стоимости энергии (LCOE), стоимости системы CSP необходимо уменьшить.
Недавние исследования нескольких тройных периодических минимальных поверхностей (TPMS) и периодических узловых поверхностей по мере того как теплообменные аппараты показывали что поверхности Schwarz-D TPMS имеют превосходные свойства передачи тепла. карбиды, бориды и смеси металла переходной группы группы IV-VI материалы самой общей ультравысокой температуры керамические (UHTC). До введения аддитивного производства, приборы TPMS были трудны для того чтобы изготовить.
Сравненный к предыдущим методам изготовлять керамические структуры TPMS, производство слипчивого двигателя аддитивное превращается как многообещающий и масштабируемый метод формировать керамику. Слипчивое печатание двигателя было использовано для того чтобы изготовить плиты теплообменного аппарата UHTC в комбинации с реактивным инфильтратом, но не было использовано для того чтобы изготовить структуры UHTC TPMS спеченные к высоким относительным плотностям. Уроки выучили от nanomaterials спекать предлагают что низкая сырцовая плотность во время прессформы нет всегда вопроса и что достигать хорошего единообразия более важен.
В этом исследовании, авторы продемонстрировали осуществимость производства слипчивых брызг аддитивного структур UHTC-TPMS путем спекать и печать пустые выбранные. Компоненты с по крайней мере плотностью 92% теоретической относительной были созданы, которые также часть TPMS.
Плотность цели представляет переход от промежуточного звена к заключительному этапу спекать, который необходим для того чтобы спечь сложные формы близко-сети к полной плотности и подавить проникание газа используя метод спекать HIP. Цель части демонстрации TPMS была увидеть если параметры печати и спекать полученные от образцов теста были применимы к сложной геометрии, то которая была бы использована для дизайна теплообменного аппарата.
Команда напечатала 9 см 3 кубических части TPMS и спекла их без передергивать или ломать их. Топологии дизайна, материалы и выдвижения изготовления для того чтобы достигнуть представления лучш-в-класса в жидких солях хлорида в теплообменных аппаратах CSP.
Исследователи обсуждают пользу производства и спекать двигателя связывателя сочетания из аддитивного построить клетки ZrB2-MoSi2-based UHTC-TPMS. Из-за своих хороших характеристик и качества обработки, ZrB2-MoSi2 преднамеренно было выбрано как инвалидный выбранный для того чтобы продемонстрировать осуществимость теплообменного аппарата UHTC-TPMS до тех пор пока самый лучший материал UHTC для этого применения не сможет быть определен.
Было показано что производство слипчивых брызг аддитивное можно использовать для печати и для того чтобы спечь структур UHTC-TPMS. Эффектно ограничило искажение, были найдены, что космос-ограничиваясь стратегия была необходима. Оно мог использовать обычное исходное сырье порошка с d50 приблизительно 2-3 m, одинаковым размером используемым в обычной обработке UHTC. Эти материалы спечены к теоретической относительной плотности 92-98%, которое достаточно для предотвращения жидкостей теплообменного аппарата от проходить через стены, отделять 2 региона и учитывать термальное изостатическое давление когда более высокие плотности необходимы.