本文发表于机械设计并经允许在此发表。
在突破性的研究中,工程师隶属于UNIST(位于韩国最大的工业城市蔚山)开发了利用3D打印技术生产发电管的热电技术。
热电(TE)技术有望通过利用工业或汽车尾气中的余热发电来提高化石能源效率。然而,传统工艺制造的典型热电解决方案不能满足效率和低成本的要求。研究人员指出,对于排气管来说尤其如此。
为了解决这种效率低下的问题,一种使用由铅(Pb)和碲(Te)制成的3D打印墨水的热电管被创造出来。研究人员解释说,金属颗粒混合在甘油溶剂中,以提供粘弹性,一种既具有粘性又具有弹性的状态。
该管在400 - 800°C的温度下具有较高的热电性能。这也是汽车尾气的温度范围。
该研究由UNIST材料科学工程系教授韩基采、教授宰成善、机械工程系教授金成佑共同负责。
他们的实验和计算结果表明,由3d打印PbTe管制作的发电TE管的性能是设计系统自适应、高性能热电发生器的有效策略。
孙鹤圭表示:“通过此次研究,将能有效地将工厂烟囱产生的余热转化为电能。”他补充说,管状结构使它比传统的矩形平行六面体更有效地收集热量。
蔡教授表示,利用3D打印技术生产热电材料,可以克服传统材料的局限性。他说:“这项为3D打印材料提供粘弹性特性的新技术将应用于其他各个领域。”
他们的作品已被刊登在先进能源材料.
参考
李贞洙,周承俊,朱惠珍,et al。,发电管3D打印用PbTe热电油墨中掺杂诱导的粘弹性放置能量板牙。,(2021)。