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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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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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研究团队在发表的研究论文中展示了这一3D打印设备为吸收塔二氧化碳捕获能力所带来的提升。他们进行了两个单独的实验，一个改变含二氧化碳的气体流量，另一个改变MEA溶剂的流量。这些实验旨在确定哪种操作条件将对碳捕获效率产生比较大的好处。两项实验均***提高了碳捕获率，并证明了捕获程度始终取决于气体流速。该研究还显示了在二氧化碳浓度为20％时的捕获峰值，根据操作条件，捕获率增加的百分比范围为2.2％至15.5％。

未来的研究将集中在优化操作条件和设备的几何形状上，以在碳捕获吸收过程中产生更多的改进。

当今航空航天、汽车制造、模具应用的快速发展，也给增材制造技术带来前所未有的机遇与挑战，增材制造是国家制造强国战略，强化产业创新的重要方向，国家也将增材制造产业发展上升到国家的战略层面。技术创新的层面，材料先行，那材料是3D打印的基础和**，决定3D打印技术的未来和应用。

如何促进金属3D打印材料的产业发展？

金属3D打印材料行业的发展，需要解决的问题包括：

适合3D打印材料的牌号还较少、微结构—性能的本构关系的认知、成分-组织-性能协同优化及数据积累、热处理强化机理等；

另一个改变MEA溶剂的流量。

控制吸收过程中的温度，对于二氧化碳捕获非常关键。3D打印设备中集成的热交换功能，可以减少色谱柱中的局部温度峰值，有助于提高二氧化碳的捕集效率。

起到热交换功能的冷却通道就隐藏在3D打印设备的内部。3D打印设备直径为20.3厘米，高度为14.6厘米，总流体容量为0.6升。研究团队并未揭示采用的是哪种铝合金材料，但表示具有高导热性和结构强度。当然，该设备还可以采用其他材料进行增材制造，例如新兴的高热导率聚合物。

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沈宝祥：我们安徽中体新材料有限公司总部在加拿大，技术是从加拿大引进过来的，我们的宗旨就是通过技术改进从而降低材料成本。3D打印技术**原始是在材料，如果材料成本很高，无形就制约3D打印行业的发展。所以我们所做的事情，所做的研发在能保证材料质量和各方面性能的基础上，尽很大程度降低材料成本。

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