研究團隊在發(fā)表的研究論文中展示了這一3D打印設備為吸收塔二氧化碳捕獲能力所帶來的提升。他們進行了兩個單獨的實驗,一個改變含二氧化碳的氣體流量,另一個改變MEA溶劑的流量。這些實驗旨在確定哪種操作條件將對碳捕獲效率產生比較大的好處。兩項實驗均***提高了碳捕獲率,并證明了捕獲程度始終取決于氣體流速。該研究還顯示了在二氧化碳濃度為20%時的捕獲峰值,根據操作條件,捕獲率增加的百分比范圍為2.2%至15.5%。
未來的研究將集中在優(yōu)化操作條件和設備的幾何形狀上,以在碳捕獲吸收過程中產生更多的改進。
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3D打?。?DP)即快速成型技術的一種,它是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術。 3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型,后逐漸用于一些產品的直接制造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車,航空航天、牙科和醫(yī)療產業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、***以及其他領域都有所應用。 日常生活中使用的普通打印機可以打印電腦設計的平面物品,而所謂的3D打印機與普通打印機工作原理基本相同,只是打印材料有些不同,普通打印機的打印材料是墨水和紙張,而3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是實實在在的原材料,打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。通俗地說,3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備,比如打印一個機器人、打印玩具車,打印各種模型,甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理,因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D張家港進口3D打印服務上門服務該公司首席執(zhí)行官阿維·賴興塔爾說:“這的確是一種巧奪天工的技術。
受藝術家在墻上涂鴉的啟發(fā),結合3D打印和可噴涂電子技術的新穎組合,這項名為ProtoSpray的技術允許在超出常規(guī)的矩形和2D形狀的表面上創(chuàng)建顯示。它通過3D打印導電細絲使用互連電極,為顯示器供電。噴涂允許在不規(guī)則表面上創(chuàng)建薄顯示器所需的精確、薄和內聚的應用。通過使用混合材料印刷,我們的技術能夠創(chuàng)造各種形狀,超越了迄今為止其他技術所能實現的。
可穿戴設備
任意形狀的應用。圖片來源:Oliver Hanton
ProtoSpray原理
與ProtoSpray分層相比,傳統(tǒng)的EL分層(左)適用于沒有基礎電極掩蔽的對象(右)。在傳統(tǒng)的EL顯示器制造中,基礎電極以墨水的形式施加到基板上。
選擇性激光燒結 (SLS) 技術 建模封裝容量(寬 x 深 x 高):15 x 13 x 18 英寸(381 x 330 x 460 毫米) 生產級尼龍 11、尼龍 12 及增強材料 流線型的生產控制,包括 3D Sprint? 集成增材制造軟件、自動粉末處理和可選 3D Connect 功能 自動 3D 部件嵌套擋板/外殼/外罩 夾具和固定裝置 輕量化生產部件 旋鈕、手柄和其他儀表板/內部部件 帶有卡扣連接和活動鉸鏈的零件 機械部件 復雜管道件 中小規(guī)模運營和定制制造 阻燃生產部件 醫(yī)療器械耐沖擊耐高溫零件擋板/外殼/外罩。。品控問題、產能問題,還有利潤、資金等等問題,都是發(fā)展過程中的痛點。
當今航空航天、汽車制造、模具應用的快速發(fā)展,也給增材制造技術帶來前所未有的機遇與挑戰(zhàn),增材制造是國家制造強國戰(zhàn)略,強化產業(yè)創(chuàng)新的重要方向,國家也將增材制造產業(yè)發(fā)展上升到國家的戰(zhàn)略層面。技術創(chuàng)新的層面,材料先行,那材料是3D打印的基礎和**,決定3D打印技術的未來和應用。
如何促進金屬3D打印材料的產業(yè)發(fā)展?
金屬3D打印材料行業(yè)的發(fā)展,需要解決的問題包括:
適合3D打印材料的牌號還較少、微結構—性能的本構關系的認知、成分-組織-性能協同優(yōu)化及數據積累、熱處理強化機理等;
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3D打印設備中集成了熱交換結構與質量交換器。研究團隊對這種3D打印設備進行了測試。3D打印設備被安裝在一個1米高,8英寸寬的吸收塔中,吸收塔由七個商用不銹鋼填料組成,3D打印設備被安裝在不銹鋼填料元件之間的色譜柱上半部分。
受限于制造工藝,傳統(tǒng)吸收塔填料外部幾何形狀復雜,并且很難集成熱交換功能。3D打印設備也屬于吸收塔中的填料元件,優(yōu)勢是能夠在不增加體積和外部幾何結構復雜性的前提下進行功能集成,即相當于填料元件中集成了熱交換器和質量交換器。
研究團隊稱之為3D打印增強型設備。那么,有了這種功能集成的3D打印設備,二氧化碳吸收塔的功能得到了哪些增強呢?根據ORNL 實驗室的描述,3D打印設備所具有的原位冷卻功能增加了二氧化碳氣體的液態(tài)轉化量,使氣流和液體流之間的接觸表面積比較大化,從而增強了質量傳遞。
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