Η συγκεντρωμένη ηλιακή ενέργεια (CSP) διακρίνεται από άλλες ανανεωμένες πηγές ενέργειας με τη χρησιμοποίηση της θερμικής ενεργειακής αποθήκευσης (TES) και των συμβατικών μηχανών θερμότητας για να αποστείλει την ενέργεια κατόπιν παραγγελίας. Εντούτοις, προκειμένου να επιτευχθεί ενός ανταγωνιστικός το κόστος της ενέργειας (LCOE), οι δαπάνες συστημάτων CSP πρέπει να μειωθούν.
Οι πρόσφατες μελέτες διάφορων τριπλών περιοδικών ελάχιστων επιφανειών (TPMS) και των περιοδικών κομβικών επιφανειών ως ανταλλάκτες θερμότητας έχουν δείξει ότι οι επιφάνειες schwarz-δ TPMS έχουν τις άριστες ιδιότητες μεταφοράς θερμότητας. η ομάδα IVVI καρβίδια, βορίδια και σύνθετα μετάλλων μετάβασης είναι τα πιό κοινά υπερβολιά υψηλός κεραμικά (UHTC) υλικά θερμοκρασίας. Πριν από την εισαγωγή της πρόσθετης κατασκευής, οι συσκευές TPMS ήταν δύσκολο να κατασκευαστούν.
Έναντι των προηγούμενων μεθόδων τις κεραμικές δομές TPMS, η συγκολλητική αεριωθούμενη πρόσθετη κατασκευή αναπτύσσεται ως ελπιδοφόρος και εξελικτική μέθοδος την κεραμική. Η συγκολλητική αεριωθούμενη εκτύπωση έχει χρησιμοποιηθεί για να κατασκευάσει τα πιάτα ανταλλακτών θερμότητας UHTC σε σχέση με με την αντιδραστική διήθηση, αλλά δεν έχει χρησιμοποιηθεί για να κατασκευάσει τις δομές UHTC TPMS που συμπυκνώνονται στις υψηλές σχετικές πυκνότητες. Τα παθήματα που γίνονται μαθήματα από τα nanomaterials συμπύκνωσης προτείνουν ότι η χαμηλή ακατέργαστη πυκνότητα κατά τη διάρκεια της σχηματοποίησης είναι όχι πάντα ένα ζήτημα και ότι η επίτευξη της καλής ομοιομορφίας είναι σημαντικότερη.
Σε αυτήν την μελέτη, οι συντάκτες κατέδειξαν τη δυνατότητα πραγματοποίησης της συγκολλητικής πρόσθετης κατασκευής ψεκασμού των δομών uhtc-TPMS με τη συμπύκνωση και την εκτύπωση των κενών υποψηφίων. Τα συστατικά με τουλάχιστον τη θεωρητική σχετική πυκνότητα 92% δημιουργήθηκαν, τα οποία είναι επίσης μέρος του TPMS.
Η πυκνότητα στόχων αντιπροσωπεύει τη μετάβαση από το μεσάζοντα στη τελική φάση της συμπύκνωσης, η οποία είναι απαραίτητη για να συμπυκνώσει τις σύνθετες κοντινός-καθαρές μορφές στην πλήρη πυκνότητα και να καταστείλει τη διείσδυση αερίου που χρησιμοποιεί την τεχνική ΙΣΧΙΩΝ συμπύκνωσης. Ο σκοπός του μέρους επίδειξης TPMS ήταν να δει εάν οι παράμετροι εκτύπωσης και συμπύκνωσης που λήφθηκαν από τα δείγματα δοκιμής ίσχυσαν στη σύνθετη γεωμετρία που θα χρησιμοποιούταν για το σχέδιο ανταλλακτών θερμότητας.
Η ομάδα τύπωσε 9 εκατ. 3 κυβικά κομμάτια TPMS και τα συμπύκνωσε χωρίς τη διαστρέβλωση ή σπάσιμο τους. Οι τοπολογίες σχεδίου, τα υλικά και οι πρόοδοι επεξεργασίας παρουσιάζονται για να επιτύχουν την απόδοση καλύτερος--κατηγορίας στα λειωμένα άλατα χλωριδίου στους ανταλλάκτες θερμότητας CSP.
Οι ερευνητές συζητούν τη χρήση ενός συνδυασμού αεριωθούμενης πρόσθετης ουσίας συνδέσμων που κατασκευάζει και που συμπυκνώνει για να χτίσουν τα zrB2-MoSi2-βασισμένα κύτταρα uhtc-TPMS. Λόγω των υψηλών χαρακτηριστικών και της ποιότητας επεξεργασίας του, ZrB2-MoSi2 επιλέχτηκε σκόπιμα ως άκυρος υποψήφιος για να καταδείξει τη δυνατότητα πραγματοποίησης ενός ανταλλάκτη θερμότητας uhtc-TPMS έως ότου μπόρεσε να καθοριστεί το καλύτερο υλικό UHTC για αυτήν την αίτηση.
Αποδείχθηκε ότι συγκολλητικός ψεκάστε την πρόσθετη κατασκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην τυπωμένη ύλη και να συμπυκνώσει τις δομές uhtc-TPMS. Προκειμένου να περιοριστεί αποτελεσματικά η διαστρέβλωση, διαπιστώθηκε ότι μια διαστημικός-περιοριστική στρατηγική απαιτήθηκε. Ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσει το συμβατικό αέριο πετροχημικής βιομηχανίας σκονών με ένα d50 περίπου 2-3 μ, το ίδιο μέγεθος που χρησιμοποιήθηκε στη συμβατική επεξεργασία UHTC. Αυτά τα υλικά είναι συμπυκνωμένα σε μια θεωρητική σχετική πυκνότητα 92-98%, η οποία είναι επαρκής για να αποτρέψει τα ρευστά ανταλλακτών θερμότητας από τη διάβαση μέσω των τοίχων, το χωρισμό των δύο περιοχών και την άδεια της θερμικής ισοστατικής πίεσης όταν απαιτούνται οι υψηλότερες πυκνότητες.