高温陶瓷微通道换热器研究现状与其增材制造展望

蔡基利，石磊，虞胡喆，何子临，刘子怡，蔡超，史玉升（华中科技大学材料成形与模具技术全国重点实验室）

摘要：高温陶瓷微通道换热器因兼具材料的耐高温性与结构的紧凑性，是新一代高能效热力系统的关键技术方向。然而，高温陶瓷材料固有的高熔点、高硬度和高脆性特征限制了复杂微通道结构的一体化制造。当前采用预制冷/热微通道陶瓷板材沿高度方向交替堆叠的分体式层压制造，存在空间利用率低、流动-传热场协同失配等问题，限制了结构紧凑度与换热效率的提升。增材制造技术凭借其逐层一体化构建复杂结构的优势，突破了传统工艺的设计与制造限制，使微通道结构设计从 “工艺驱动”向“性能驱动”转变，并在提升空间利用效率与强化流动-传热协同方面展现出显著潜力。系统综述了近年来高温陶瓷微通道换热器在增材制造领域的研究进展，重点分析了结构设计策略、制造工艺路径、关键技术挑战及典型应用场景，探讨了其未来发展趋势，旨在为高效高紧凑微通道换热器的创新设计与工程化应用提供技术参考。

关键词：增材制造；陶瓷微通道换热器；微通道设计；热性能