内部集成了热交换结构的3D打印填料元件来源：ORNL....增材制造实现的原位冷却
吸收是捕获二氧化碳气体常用、经济的方法，在这一过程中，烟囱中的烟气流与可与单乙醇胺（称为MEA）等溶剂进行接触，这些溶剂能够与气体发生反应。
在这种碳吸收方式中通常会产生热量，如果多余的热量无法及时排出，那么整个工艺的效率就会大打折扣。而3D打印设备中正是解决溶剂碳吸收过程中热交换问题的途径。
▲3D打印填料内部集成的热交换结构
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温室效应是全球共同关注的环境保护话题，但在无法避免使用产生碳排放问题的化石类燃料的情况下，减少二氧化碳排放量是解决办法之一。
ORNL 实验室研发了一种3D打印铝合金设备，该设备实际上是一种二氧化碳气体吸收塔中的填料元件，对工厂排出的二氧化碳气体具有增强的捕获能力。集成在3D打印填料元件中的热交换结构在其中发挥了关键作用。
本期，3D科学谷将通过这一案例，并结合工业增材制造领域出现的热交换结构与零部件相集成的趋势，与谷友一起领略金属3D打印技术在热管理领域的潜能。
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3D打印设备中集成了热交换结构与质量交换器。研究团队对这种3D打印设备进行了测试。3D打印设备被安装在一个1米高，8英寸宽的吸收塔中，吸收塔由七个商用不锈钢填料组成，3D打印设备被安装在不锈钢填料元件之间的色谱柱上半部分。
受限于制造工艺，传统吸收塔填料外部几何形状复杂，并且很难集成热交换功能。3D打印设备也属于吸收塔中的填料元件，优势是能够在不增加体积和外部几何结构复杂性的前提下进行功能集成，即相当于填料元件中集成了热交换器和质量交换器。
研究团队称之为3D打印增强型设备。那么，有了这种功能集成的3D打印设备，二氧化碳吸收塔的功能得到了哪些增强呢？根据ORNL 实验室的描述，3D打印设备所具有的原位冷却功能增加了二氧化碳气体的液态转化量，使气流和液体流之间的接触表面积比较大化，从而增强了质量传递。
我们针对具体的应用需求和工艺要求，开发特定专属的的牌号，也有根据使用情况对现有的成分进行调制，到目前为止已经有十多款新材料。另外我们也在高性能材料体系的研发上做一些探索。举个例子，我们和上交一起做的陶瓷铝合金粉末材料，在商飞等领域已经有了应用，强度可以做到530MPa以上，并且可以针对不同的力学性能、不同的模量需求，可以进行设计定制。但是这些工作还是远远不够，还有很大的空间需要做。威拉里新材料是徐矿公司投资组建的公司，母公司徐矿集团是国内大型的能源集团公司，公司下辖的很多煤矿的井下条件都各有不同，比如岩层、瓦斯、酸碱度等，各个工况都会对材料都会有专门的性能需求，类似这样的需求案例还有很多，威拉里也希望各位能和我们一起投入到新材料开发的工作中来。除了传统的塑料印刷，甚至还可以印刷功能对象，例如使用导电丝的电容式触摸传感器。
那时我们讨论的问题就不是材料的性能怎么样提升，而是怎么样更快速推进产业化发展，如果到那一步在座的同仁才能活得更好、走得更远。应用端太缺3D打印材料
我对材料这块的了解主要是从市场，因为我自己是应用端，比如我想做高速钢零部件的打印，但是找不到能打印的材料，不知道在座的各位有没有能打印的高速钢？有没有这个系列？从应用端的角度来看，金属材料目前能打印的品种还是非常缺，目前能打印的还是很少。刚才讲成本问题，成本现在也是一个问题，但是我觉得成本是个事，以后肯定不是事，我们可以想计算机的发展情况，十年前一台计算机六千块钱我们觉得很贵，到现在计算机还是六千块钱，很多新的事物发展都遵循这个规律，所以成本需要一定时间沉淀。
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并且通过数字化输入还可以完成更复杂的设计，实现侧边花纹等多种效果。江苏**3D打印服务在线咨询
有了3D打印技术，热交换器可以一改传统设计方式，“隐身”于其他设备或零件中。冷却介质通道可以与零部件一体成型，还可以通过面向增材制造的设计，在给定体积内获得更大表面积。
l 下一代火箭发动机
3D打印开启了下一代经济性的火箭发动机制造之路。3D打印对于火箭的制造是颠覆性的，这体现在从设计到供应链和库存管理，再到质量控制等各个环节。
▲深蓝航天进行长程试车的液氧煤油发动机推力室。喷注器壳体和推力室身部均为航天发动机关键零部件，使用环境苛刻，零件内部有百余条冷却流道。
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