As energias solares concentradas (CSP) são distinguidas de outras fontes de energia renováveis usando o armazenamento de energia térmica (TES) e os motores de calor convencionais para despachar a energia por encomenda. Contudo, a fim conseguir um custo de energia levelized competitivo (LCOE), os custos de sistema de CSP devem ser reduzidos.
Estudos recentes de diversas superfícies mínimas periódicas triplas (TPMS) e de superfícies nodais periódicas porque os permutadores de calor mostraram que as superfícies de Schwarz-D TPMS têm propriedades excelentes da transferência térmica. os carbonetos, os borides e os compostos do metal de transição do grupo IV-VI são os materiais cerâmicos da temperatura ultra-alta a mais comum (UHTC). Antes da introdução de fabricação aditiva, os dispositivos de TPMS eram difíceis de fabricar.
Comparado aos métodos precedentes de fabricar estruturas cerâmicas de TPMS, a fabricação aditiva do jato esparadrapo está tornando-se como um método prometedor e evolutivo de formar a cerâmica. A impressão adesiva do jato foi usada para fabricar placas do permutador de calor de UHTC em combinação com a infiltração reativa, mas não usada para fabricar as estruturas de UHTC TPMS aglomeradas às densidades relativas altas. As lições aprenderam dos nanomaterials da aglomeração sugerem que a baixa densidade crua durante o molde não fosse sempre uma edição e que conseguir a boa uniformidade é mais importante.
Neste estudo, os autores demonstraram a possibilidade da fabricação aditiva do pulverizador esparadrapo de estruturas de UHTC-TPMS aglomerando e imprimindo candidatos vazios. Os componentes com densidade relativa teórica de 92% foram criados pelo menos, que são igualmente parte do TPMS.
A densidade do alvo representa a transição do intermediário ao estado final de aglomeração, que é necessária para aglomerar formulários complexos da próximo-rede à densidade completa e para suprimir a permeação do gás usando a técnica ANCA da aglomeração. A finalidade da peça da demonstração TPMS era considerar se os parâmetros imprimir e aglomerar obtidos dos espécimes do teste eram aplicáveis à geometria complexa que seria usada para o projeto do permutador de calor.
A equipe imprimiu 9 partes cúbicas do cm 3 TPMS e aglomerou-as sem distorcê-las ou quebrar. As topologias do projeto, os materiais e os avanços da fabricação são apresentados para conseguir o desempenho da melhor-em-classe em sais derretidos do cloreto em permutadores de calor de CSP.
Os pesquisadores discutem o uso de uma combinação de fabricação aditiva e de aglomeração do jato da pasta construir pilhas de ZrB2-MoSi2-based UHTC-TPMS. Devido a suas boas características e qualidade de processamento, ZrB2-MoSi2 foi escolhido intencionalmente como um candidato inválido demonstrar a possibilidade de um permutador de calor de UHTC-TPMS até que o melhor material de UHTC para esta aplicação poderia ser determinado.
Mostrou-se que a fabricação aditiva do pulverizador esparadrapo pode ser usada para imprimir e aglomerar estruturas de UHTC-TPMS. A fim limitar eficazmente a distorção, encontrou-se que uma estratégia delimitação era necessário. Podia usar o mantimento convencional do pó com um d50 de aproximadamente 2-3 m, o mesmo tamanho usado no processamento convencional de UHTC. Estes materiais são aglomerados a uma densidade relativa teórica de 92-98%, que é suficiente para impedir que os líquidos do permutador de calor passem através das paredes, separem as duas regiões e as permitam a pressão isostatic térmica quando umas densidades mais altas são exigidas.