Konsantre güneş enerjisi (CSP), talep üzerine enerji göndermek için termal enerji depolama (TES) ve geleneksel ısı motorları kullanarak diğer yenilenebilir enerji kaynaklarından ayrılır.Ancak, rekabetçi bir seviyelendirilmiş enerji maliyeti (LCOE) elde etmek için, CSP sistem maliyetlerinin düşürülmesi gerekir.
Birkaç üçlü periyodik minimum yüzey (TPMS) ve ısı eşanjörü olarak periyodik düğüm yüzeyleri üzerine yapılan son çalışmalar, Schwarz-D TPMS yüzeylerinin mükemmel ısı transfer özelliklerine sahip olduğunu göstermiştir.IV-VI grubu geçiş metali karbürleri, borürler ve kompozitler en yaygın ultra yüksek sıcaklık seramik (UHTC) malzemelerdir.Eklemeli üretimin tanıtılmasından önce, TPMS cihazlarının üretilmesi zordu.
Seramik TPMS yapılarını üretmeye yönelik önceki yöntemlerle karşılaştırıldığında, yapışkan jet katkılı üretim, seramik şekillendirmede umut verici ve ölçeklenebilir bir yöntem olarak gelişiyor.UHTC ısı eşanjör plakalarını reaktif sızma ile birlikte imal etmek için yapışkan jet baskı kullanılmıştır, ancak yüksek göreli yoğunluklara sinterlenmiş UHTC TPMS yapılarını imal etmek için kullanılmamıştır.Sinterleme nanomalzemelerinden öğrenilen dersler, kalıplama sırasında düşük ham yoğunluğun her zaman bir sorun olmadığını ve iyi bir tekdüzelik elde etmenin daha önemli olduğunu göstermektedir.
Bu çalışmada, yazarlar, UHTC-TPMS yapılarının sinterleme ve boş adayları yazdırma yoluyla yapışkan sprey katkılı imalatının fizibilitesini gösterdiler.Aynı zamanda TPMS'nin bir parçası olan en az %92 teorik bağıl yoğunluğa sahip bileşenler oluşturulmuştur.
Hedef yoğunluk, karmaşık ağa yakın formları tam yoğunluğa sinterlemek ve sinterleme HIP tekniğini kullanarak gaz geçirgenliğini bastırmak için gerekli olan sinterlemenin ara aşamasından son aşamasına geçişi temsil eder.Gösteri TPMS bölümünün amacı, test numunelerinden elde edilen baskı ve sinterleme parametrelerinin, ısı eşanjörü tasarımı için kullanılacak karmaşık geometriye uygulanabilir olup olmadığını görmekti.
Ekip 9 cm 3 kübik TPMS parçaları bastı ve bunları bozmadan ve kırmadan sinterledi.CSP ısı eşanjörlerinde erimiş klorür tuzlarında sınıfının en iyisi performansı elde etmek için tasarım topolojileri, malzemeler ve üretim ilerlemeleri sunulmaktadır.
Araştırmacılar, ZrB2-MoSi2 tabanlı UHTC-TPMS hücreleri oluşturmak için bağlayıcı jet katkı maddesi üretimi ve sinterleme kombinasyonunun kullanımını tartışıyorlar.İyi işleme özellikleri ve kalitesi nedeniyle, ZrB2-MoSi2, bu uygulama için en iyi UHTC malzemesi belirleninceye kadar bir UHTC-TPMS ısı eşanjörünün fizibilitesini göstermek için kasıtlı olarak geçersiz bir aday olarak seçildi.
UHTC-TPMS yapılarını basmak ve sinterlemek için yapışkan sprey katkılı imalatın kullanılabileceği gösterildi.Bozulmayı etkili bir şekilde sınırlamak için, bir alan sınırlama stratejisine ihtiyaç olduğu bulundu.Geleneksel UHTC işlemede kullanılanla aynı boyutta, yaklaşık 2-3 m d50'lik geleneksel toz besleme stoğu kullanabildi.Bu malzemeler, ısı eşanjör sıvılarının duvarlardan geçmesini önlemek, iki bölgeyi ayırmak ve daha yüksek yoğunluklar gerektiğinde termal izostatik basınca izin vermek için yeterli olan %92-98 teorik nispi yoğunluğa kadar sinterlenir.