Điện mặt trời tập trung (CSP) được phân biệt với các nguồn năng lượng tái tạo khác bằng cách sử dụng lưu trữ năng lượng nhiệt (TES) và động cơ nhiệt thông thường để phân phối năng lượng theo yêu cầu.Tuy nhiên, để đạt được mức chi phí năng lượng bình đẳng (LCOE) cạnh tranh, chi phí hệ thống CSP phải được giảm bớt.
Các nghiên cứu gần đây về một số bề mặt tối thiểu ba chu kỳ (TPMS) và bề mặt nút tuần hoàn làm bộ trao đổi nhiệt đã chỉ ra rằng bề mặt TPMS Schwarz-D có đặc tính truyền nhiệt tuyệt vời.cacbua kim loại chuyển tiếp nhóm IV-VI, borid và vật liệu tổng hợp là những vật liệu gốm nhiệt độ cực cao (UHTC) phổ biến nhất.Trước khi bắt đầu sản xuất phụ gia, các thiết bị TPMS rất khó chế tạo.
So với các phương pháp sản xuất cấu trúc TPMS bằng gốm trước đây, sản xuất phụ gia phản lực kết dính đang phát triển như một phương pháp tạo hình gốm đầy hứa hẹn và có khả năng mở rộng.In phản lực kết dính đã được sử dụng để chế tạo tấm trao đổi nhiệt UHTC kết hợp với thẩm thấu phản ứng, nhưng chưa được sử dụng để chế tạo cấu trúc TPMS UHTC thiêu kết với mật độ tương đối cao.Bài học kinh nghiệm từ vật liệu nano thiêu kết cho thấy mật độ thô thấp trong quá trình đúc không phải lúc nào cũng là một vấn đề và việc đạt được độ đồng đều tốt là quan trọng hơn.
Trong nghiên cứu này, các tác giả đã chứng minh tính khả thi của việc sản xuất phụ gia phun kết dính cho các cấu trúc UHTC-TPMS bằng cách thiêu kết và in các ứng viên rỗng.Các thành phần có mật độ tương đối lý thuyết ít nhất 92% đã được tạo ra, cũng là một phần của TPMS.
Mật độ mục tiêu thể hiện sự chuyển đổi từ giai đoạn trung gian đến giai đoạn cuối cùng của quá trình thiêu kết, cần thiết để thiêu kết các dạng gần lưới phức tạp thành mật độ đầy đủ và ngăn chặn sự thấm khí bằng kỹ thuật thiêu kết HIP.Mục đích của phần TPMS trình diễn là để xem liệu các thông số in và thiêu kết thu được từ các mẫu thử có áp dụng được cho dạng hình học phức tạp sẽ được sử dụng cho thiết kế bộ trao đổi nhiệt hay không.
Nhóm nghiên cứu đã in các mảnh TPMS 9 cm 3 khối và thiêu kết chúng mà không làm biến dạng hoặc vỡ chúng.Các cấu trúc liên kết thiết kế, vật liệu và tiến bộ chế tạo được trình bày để đạt được hiệu suất tốt nhất trong phân khúc muối clorua nóng chảy trong bộ trao đổi nhiệt CSP.
Các nhà nghiên cứu thảo luận về việc sử dụng kết hợp sản xuất phụ gia phản lực kết dính và nung kết để tạo ra các tế bào UHTC-TPMS dựa trên ZrB2-MoSi2.Do đặc tính và chất lượng xử lý tốt, ZrB2-MoSi2 đã được cố ý chọn làm ứng cử viên không hợp lệ để chứng minh tính khả thi của bộ trao đổi nhiệt UHTC-TPMS cho đến khi xác định được vật liệu UHTC tốt nhất cho ứng dụng này.
Nó đã chỉ ra rằng sản xuất phụ gia phun kết dính có thể được sử dụng để in và nung kết cấu UHTC-TPMS.Để hạn chế biến dạng một cách hiệu quả, người ta thấy rằng cần phải có một chiến lược giới hạn không gian.Nó có thể sử dụng nguyên liệu nạp bột thông thường với đường kính d50 khoảng 2-3 m, cùng kích thước được sử dụng trong chế biến UHTC thông thường.Các vật liệu này được thiêu kết đến mật độ tương đối lý thuyết là 92-98%, đủ để ngăn chất lỏng trao đổi nhiệt đi qua thành, ngăn cách hai vùng và tạo áp suất đẳng nhiệt khi yêu cầu mật độ cao hơn.
