內部集成了熱交換結構的3D打印填料元件來源：ORNL....增材制造實現的原位冷卻

吸收是捕獲二氧化碳氣體常用、經濟的方法，在這一過程中，煙囪中的煙氣流與可與單乙醇胺（稱為MEA）等溶劑進行接觸，這些溶劑能夠與氣體發生反應。

在這種碳吸收方式中通常會產生熱量，如果多余的熱量無法及時排出，那么整個工藝的效率就會大打折扣。而3D打印設備中正是解決溶劑碳吸收過程中熱交換問題的途徑。

▲3D打印填料內部集成的熱交換結構

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那時我們討論的問題就不是材料的性能怎么樣提升，而是怎么樣更快速推進產業化發展，如果到那一步在座的同仁才能活得更好、走得更遠。應用端太缺3D打印材料

我對材料這塊的了解主要是從市場，因為我自己是應用端，比如我想做高速鋼零部件的打印，但是找不到能打印的材料，不知道在座的各位有沒有能打印的高速鋼？有沒有這個系列？從應用端的角度來看，金屬材料目前能打印的品種還是非常缺，目前能打印的還是很少。剛才講成本問題，成本現在也是一個問題，但是我覺得成本是個事，以后肯定不是事，我們可以想計算機的發展情況，十年前一臺計算機六千塊錢我們覺得很貴，到現在計算機還是六千塊錢，很多新的事物發展都遵循這個規律，所以成本需要一定時間沉淀。

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當今航空航天、汽車制造、模具應用的快速發展，也給增材制造技術帶來前所未有的機遇與挑戰，增材制造是國家制造強國戰略，強化產業創新的重要方向，國家也將增材制造產業發展上升到國家的戰略層面。技術創新的層面，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打印材料的產業發展？

金屬3D打印材料行業的發展，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-性能協同優化及數據積累、熱處理強化機理等；

3D打印（3DP）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、工業設計、建筑、工程和施工（AEC）、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、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，**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閃鑄自主研發的3D打印廣告機，設備成本相較傳統的雕刻機。

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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我結合威拉里的情況說一說。現在增材制造在國內已經發展得非常好，從業人員也很多了，發展勢頭和市場增速都非常快。我們主要是從應用端出發，以應用的需求來引導公司的產品開發。各行各業在材料使用過程中的訴求都不一樣，比如模具更要求物料接觸面的性能，航空航天關注高溫力學性能和內部缺陷，醫療行業在意生物相容性等。我們針對具體的應用需求和工藝要求，開發特定專屬的的牌號，也有根據使用情況對現有的成分進行調制，到目前為止已經有十多款新材料。另外我們也在高性能材料體系的研發上做一些探索。舉個例子，我們和上交一起做的陶瓷鋁合金粉末材料，在商飛等領域已經有了應用，強度可以做到530MPa以上，并且可以針對不同的力學性能、不同的模量需求，可以進行設計定制。但是這些工作還是遠遠不夠，還有很大的空間需要做。姑蘇區**3D打印服務在線咨詢

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