1.本發(fā)明涉及熱交換器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一體式碳化硅陶瓷熱交換器及其制造方法。背景技術(shù)：2.熱交換器是將熱流體的熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱(chēng)換熱器，在石油、化工、冶金、電力、食品、制藥等領(lǐng)域的具有廣泛的應(yīng)用，也在熱能回收再利用領(lǐng)域中占有重要地位。3.目前，熱交換器大多數(shù)為金屬材質(zhì)，采用鑄造和焊接等工藝加工制造而成。在實(shí)際工況和使用過(guò)程中，金屬材質(zhì)熱交換器存在眾多問(wèn)題和缺陷。例如：不耐受高溫，高溫工況下強(qiáng)度降低，易變形；不耐受腐蝕和物料沖刷，易銹蝕老化；金屬材質(zhì)密度大，導(dǎo)致熱交換器的自重大，需要高強(qiáng)度支撐；熱交換效率需要提高；使用壽命短，更換頻繁等。4.碳化硅陶瓷是導(dǎo)熱性能非常好的耐腐蝕材料，其高溫力學(xué)性能優(yōu)異，強(qiáng)度高，耐沖蝕，并且密度約為鑄鐵的一半，可以用作熱交換器的主要材質(zhì)。已經(jīng)有眾多專(zhuān)利涉及到碳化硅陶瓷材質(zhì)的熱交換器。但是，由于碳化硅陶瓷難以成形和加工，所以大都采用板式(如專(zhuān)利文獻(xiàn)cnb板式換熱器、其制造方法和應(yīng)用；cna板式碳化硅換熱器)、套管式(如專(zhuān)利文獻(xiàn)cnb一種碳化硅換熱器的制造方法、cna碳化硅套管換熱器)和列管式(如專(zhuān)利文獻(xiàn)cnb一種碳化硅陶瓷換熱器；cnb一種耐壓差高溫陶瓷換熱器)等比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和形式。這些簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和形式只能使熱交換器在有限的空間內(nèi)讓兩種相互分開(kāi)流動(dòng)的介質(zhì)之間通過(guò)較少的換熱面積進(jìn)行熱量傳輸。因此，這些結(jié)構(gòu)和形式的碳化硅陶瓷熱交換器的換熱效率受到換熱面積小的限制。5.同時(shí)，也因?yàn)槌尚魏图庸だщy，碳化硅陶瓷熱交換器很難像金屬熱交換器那樣實(shí)現(xiàn)一體式設(shè)計(jì)和制造，而是分為換熱芯、外殼、堵盤(pán)(如專(zhuān)利文獻(xiàn)cna碳化硅換熱器管板以及碳化硅換熱器)和密封結(jié)構(gòu)(件)(如專(zhuān)利文獻(xiàn)cnu一種用于碳化硅陶瓷換熱器的密封件)等主要結(jié)構(gòu)和部件，并分別設(shè)計(jì)、制造和組裝。這樣的分體式熱交換器很難確保其密封性能。雖然有密封結(jié)構(gòu)，但通常采用四氟材質(zhì)，僅可耐受1mpa以下壓力和200℃以下的使用溫度。并且四氟材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于碳化硅陶瓷，容易因冷熱不均導(dǎo)致熱交換器各部件膨脹程度不同，*終使密封失效。雖然有專(zhuān)利提出了整體密封的碳化硅換熱器(專(zhuān)利cnb整體密封的碳化硅換熱器)，將熱交換器設(shè)計(jì)壓力提高至1.6mpa、設(shè)計(jì)溫度提高至300℃，但其實(shí)質(zhì)仍然是分體式設(shè)計(jì)和制造，仍然保留了盲板(堵盤(pán))和密封件結(jié)構(gòu)，僅是對(duì)換熱芯采用了一體結(jié)構(gòu)。對(duì)于溫度更高或壓力更高的使用需求，現(xiàn)有的碳化硅陶瓷熱交換器將無(wú)法滿(mǎn)足。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：6.針對(duì)目前金屬鑄件熱交換器及碳化硅陶瓷熱交換器存在的諸多問(wèn)題和不足，本發(fā)明提出了一種無(wú)密封結(jié)構(gòu)的耐高溫、耐腐蝕、熱交換效率高的一體式碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法。7.為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的一體式碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法，包括以下步驟：8.s1、建模：根據(jù)碳化硅陶瓷熱交換器結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計(jì)、繪制工程圖紙并構(gòu)建三維模型；9.s2、混合漿料制備：稱(chēng)量碳化硅粉體、粘結(jié)劑、固化劑、碳源、助劑及溶劑各種原材料，并將原材料投入混料機(jī)中混合均勻，得到混合漿料或混合粉料；10.s3、坯體制造：將步驟s1所述三維模型輸入增材制造設(shè)備中，將步驟s2所述混合漿料或混合粉料裝入增材制造設(shè)備料斗中，采用增材制造技術(shù)制造碳化硅陶瓷熱交換器坯體；11.s4、坯體預(yù)處理：將步驟s3所述碳化硅陶瓷熱交換器坯體清理干凈，采用烘制工藝和預(yù)燒工藝對(duì)碳化硅陶瓷熱交換器坯體進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)燒體；12.s5、燒結(jié)：將步驟s4所述預(yù)燒體置于真空爐或氣氛爐中，經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)處理得到碳化硅陶瓷熱交換器。13.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一體式碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法通過(guò)采用增材制造(3d打印)技術(shù)可以直接打印并成型結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀特殊的一體式碳化硅陶瓷熱交換器，該熱交換器不需要封頭、密封件和密封墊片等密封結(jié)構(gòu)，可以避免因密封件性能不足而導(dǎo)致的熱交換器耐熱性不高、密封失效和泄露等問(wèn)題，也可以避免其它熱交換器拼接或釬焊處的缺陷。因此，通過(guò)本發(fā)明公開(kāi)的碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法可以在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱交換器盡可能多的換熱面積，可以使熱媒介與冷媒介通過(guò)間隔壁更充分地?zé)醾鬏敚蠓忍岣邿峤粨Q效率。同時(shí)，本發(fā)明公開(kāi)的碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法可以從三維空間上實(shí)現(xiàn)碳化硅陶瓷熱交換器的一體化制造，省去模具制造和陶瓷機(jī)械加工等許多復(fù)雜的工序，縮短制造周期、降低材料開(kāi)發(fā)和制造成本。采用所述制造方法制造的碳化硅陶瓷熱交換器的密度為2.70-3.10g·cm-3，可有效降低碳化硅陶瓷熱交換器的自重；碳化硅陶瓷熱交換器致密度≥99％，保證碳化硅陶瓷熱交換器不漏氣、不滲漏；碳化硅陶瓷熱交換器的熱導(dǎo)率≥100w/(m·k)，可大幅度提高碳化硅陶瓷熱交換器的換熱效率；碳化硅陶瓷熱交換器的三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度≥200mpa、彈性模量≥250gpa、維氏硬度hv0.5≥2000，有利于碳化硅陶瓷熱交換器承受一定的壓力和重量。14.進(jìn)一步地，所述步驟s2中，包括以下質(zhì)量份的原料：碳化硅粉體35-95份，粘結(jié)劑1-30份，固化劑1-5份，碳源0-40份；助劑0-10份，其余為溶劑，所述原料總量為100份。通過(guò)進(jìn)一步控制碳化硅陶瓷熱交換器的原料組成配比，一方面利于碳化硅陶瓷熱交換器的增材制造，另一方面控制*終碳化硅陶瓷熱交換器的材料組成。15.進(jìn)一步地，所述步驟s2中，碳化硅粉體的粒徑為0.05-350μm。通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化碳化硅粉體的粒徑，可進(jìn)一步提高碳化硅陶瓷熱交換器的致密度和熱交換器坯體的強(qiáng)度。16.進(jìn)一步地，所述粘結(jié)劑選自環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、聚氨酯、多硫醇、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯醇縮丁醛中的一種或多種；所述固化劑選自水溶性溶膠、酸類(lèi)、胺類(lèi)、酸酐類(lèi)或酯類(lèi)固化劑的一種或多種；所述碳源選自石墨類(lèi)、無(wú)定形碳、纖維、多糖的一種或多種；所述助劑選自燒結(jié)助劑、消泡劑、分散劑、光引發(fā)劑、光敏劑、稀釋劑的一種或多種；所述溶劑選自水、甲醇、乙醇、丙酮、乙二醇、二甲苯、乙酸乙酯、石油醚等的一種或多種。選擇粘結(jié)劑、固化劑、助劑和溶劑將與其坯體制造工藝相適應(yīng)，提供粘接粉料、強(qiáng)度支撐、快速固化和防止變形等作用，且所采用的粘結(jié)劑、固化劑、助劑和溶劑，屬商業(yè)原材料，通用易得，既能保證碳化硅陶瓷熱交換器較低的原料成本，又有助于碳化硅陶瓷熱交換器的制造和性能能提高；所采用的碳源，確保碳化硅陶瓷熱交換器性能的同時(shí)，可有效降低熱交換器的比重，提高熱交換器的韌性。17.進(jìn)一步地，步驟s4所述烘制工藝具體包括：將碳化硅陶瓷熱交換器坯體轉(zhuǎn)移至烘箱內(nèi)，以0.2-15℃/min的升溫速度至80-250℃，并保溫0.5-10h。采用與所采用的溶劑的揮發(fā)性能相應(yīng)的參數(shù)烘制，去除碳化硅陶瓷熱交換器坯體中的溶劑，加強(qiáng)坯體固化和穩(wěn)定性；18.進(jìn)一步地，步驟s4所述預(yù)燒工藝具體包括：將烘制后的碳化硅陶瓷熱交換器的坯體轉(zhuǎn)移至預(yù)燒爐內(nèi)，在ar氣氛下、n2氣氛下或真空環(huán)境下，以0.2-15℃/min的升溫速度至650-1100℃，并保溫0.5-10h。在特定氣氛下預(yù)燒，將有利于去除坯體中的非必要成份，提高坯體的純度。19.進(jìn)一步地，步驟s5中所述高溫?zé)Y(jié)處理為常壓燒結(jié)工藝、反應(yīng)燒結(jié)工藝或熱壓燒結(jié)工藝中的一種；所述常壓燒結(jié)工藝具體包括：將碳化硅陶瓷熱交換器預(yù)燒體置于ar氣氛中、n2氣氛中或真空環(huán)境中，以0.2-15℃/min的升溫速度至1700-2200℃，保溫0.5-10h；所述反應(yīng)燒結(jié)工藝具體包括：將碳化硅陶瓷熱交換器預(yù)燒體用金屬硅顆粒包埋，并置于ar氣氛中、n2氣氛中或真空環(huán)境中，以0.2-15℃/min的升溫速度至1400-1800℃，保溫0.5-10h；所述熱壓燒結(jié)工藝具體包括：將碳化硅陶瓷熱交換器預(yù)燒體負(fù)載2-50mpa壓力，并置于ar氣氛中、n2氣氛中或真空環(huán)境中，以0.2-15℃/min的升溫速度至1700-2000℃，保溫0.5-10h。20.本發(fā)明還提供了由上述方法制造的一種一體式碳化硅陶瓷熱交換器。采用上述方法制造的熱交換器結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單，不需要封頭、密封件和密封墊片等密封結(jié)構(gòu)，不需要外殼，不需要蓋板，沒(méi)有縫隙，沒(méi)有拼接，沒(méi)有釬焊，可以避免因密封件性能不足而導(dǎo)致的熱交換器耐熱性不高、密封失效和泄露等問(wèn)題，也可以避免其它熱交換器拼接或釬焊處的缺陷。21.進(jìn)一步地，所述一體式碳化硅陶瓷熱交換器包括管體，所述管體設(shè)有螺旋形的冷媒介通道和螺旋形的熱媒介通道，在所述管體內(nèi)所述冷媒介通道和所述熱媒介通道之間由間隔壁隔開(kāi)，所述管體的一端設(shè)有冷媒介進(jìn)口和熱媒介出口，所述管體的另一端設(shè)有冷媒介出口和熱媒介進(jìn)口，所述冷媒介進(jìn)口和所述冷媒介出口與所述冷媒介通道連通，所述熱媒介進(jìn)口和所述熱媒介出口與所述熱媒介通道連通。一體式碳化硅陶瓷熱交換器，為僅具有媒介通道和間隔壁少量結(jié)構(gòu)的一體化整體式的碳化硅陶瓷材質(zhì)的熱交換器。并且由于本明中的熱交換器沒(méi)有密封結(jié)構(gòu)、拼接和釬焊縫隙，可以使熱交換器承受更高的壓力，包括水壓和氣壓，當(dāng)使用高壓水通入換熱器時(shí)，可加快冷媒的流量，可進(jìn)一步提高熱交換器的熱交換效率。本發(fā)明公開(kāi)的熱交換器采用碳化硅陶瓷材質(zhì)，其自重輕、熱導(dǎo)率高、耐沖刷、耐腐蝕、高溫力學(xué)性能優(yōu)異，并結(jié)合本發(fā)明所述熱交換器一體式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以使熱交換器的使用溫度提高至1350℃以上，可以提高熱交換效率并大幅度擴(kuò)展熱交換器的許可使用溫度范圍，可以使熱交換器在極端苛刻的環(huán)境下使用并相應(yīng)延長(zhǎng)其使用壽命，尤其會(huì)在高溫?zé)煔庥酂峄厥铡⒏g性化學(xué)流體能量回收等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。22.進(jìn)一步地，所述一體式碳化硅陶瓷熱交換器，包括外壁，所述外壁的內(nèi)部設(shè)有多根換熱管，所述換熱管的內(nèi)部空間構(gòu)成熱介質(zhì)通道，所述外壁與所述換熱管之間的空間構(gòu)成冷介質(zhì)通道，所述外壁相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)有冷介質(zhì)進(jìn)口和冷介質(zhì)出口，所述冷介質(zhì)進(jìn)口和所述冷介質(zhì)出口與所述冷介質(zhì)通道連通，所述冷介質(zhì)進(jìn)口位置低于所述冷介質(zhì)出口的位置，所述外壁的底部設(shè)有熱介質(zhì)進(jìn)口，所述外壁的頂部設(shè)有熱介質(zhì)出口，所述熱介質(zhì)進(jìn)口和所述熱介質(zhì)出口與所述熱介質(zhì)通道連通。外壁、換熱管、熱媒介通道和冷媒介通道為由3d打印制造的一體成型的整體器件，因此外壁、換熱管、熱媒介通道和冷媒介通道之間不需要密封件，也沒(méi)有連接縫隙。23.綜上所述，本發(fā)明公開(kāi)的一體式碳化硅陶瓷熱交換器，其整體性能優(yōu)異，熱交換效率高，可高溫高壓使用，壽命長(zhǎng)，綜合經(jīng)濟(jì)效益好，有巨大的應(yīng)用前景。同時(shí)，本發(fā)明公開(kāi)的一體式碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法，是一種簡(jiǎn)便高效的制造方法，可以制造出高性能碳化硅陶瓷熱交換器，適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。附圖說(shuō)明24.圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中熱交換器的上下二等軸測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；25.圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中熱交換器的x-y平面截面示意圖；26.圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中熱交換器的x-z平面截面示意圖；27.圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中熱交換器的上下二等軸測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；28.圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中熱交換器的x-y平面截面示意圖；29.圖6為本發(fā)明實(shí)施例2中熱交換器的x-z平面截面示意圖。30.附圖標(biāo)記31.11-管體，12-冷媒介通道，13-熱媒介通道，14-間隔壁，15-冷媒介進(jìn)口，16-熱媒介出口，17-冷媒介出口，18-熱媒介進(jìn)口，21-外壁，22-換熱管，23-熱介質(zhì)通道，24-冷介質(zhì)通道，25-冷介質(zhì)進(jìn)口，26-冷介質(zhì)出口，27-熱介質(zhì)進(jìn)口，28-熱介質(zhì)出口。具體實(shí)施方式32.為使本發(fā)明目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例及實(shí)施例的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和給出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)，并且在此處實(shí)施例中描述和給出的數(shù)值范圍和方法可以以各種不同的配置來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)施。33.因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。34.實(shí)施例135.本實(shí)施例提供了一種一體式碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法，包括以下步驟：36.s1、根據(jù)本實(shí)施例中的一體式碳化硅陶瓷熱交換器，繪制工程圖紙，采用計(jì)算機(jī)輔助構(gòu)建三維模型；37.s2、稱(chēng)量平均粒徑約為3μm的碳化硅粉體74份、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂2份、聚氨酯3份、酸類(lèi)固化劑1份、水溶性溶膠2份、消泡劑1份、光引發(fā)劑2份、光敏劑1份、稀釋劑1份、燒結(jié)助劑1份及溶劑12份，將稱(chēng)量好的原材料投入攪拌機(jī)種混合均勻，得到混合漿料；38.s3、將步驟s1中設(shè)計(jì)并構(gòu)建好的熱交換器三維模型輸入漿料立體光刻技術(shù)3d打印設(shè)備中，將混合均勻的漿料狀碳化硅陶瓷熱交換器原料裝入設(shè)備料斗中，采用漿料立體光刻技術(shù)3d打印制備碳化硅陶瓷熱交換器坯體；39.s4、將碳化硅陶瓷熱交換器坯體清理干凈并轉(zhuǎn)移至烘箱內(nèi)，以0.5℃/min的升溫速度至150℃烘制3h；將烘制好的坯體轉(zhuǎn)移至預(yù)燒爐內(nèi)，在ar氣氛下，以10℃/min的升溫速度至550℃保溫1h，再以2℃/min的升溫速度至1000℃保溫1h，得到預(yù)燒體；40.s5、將預(yù)燒體置于ar氣氛爐中，以10℃/min的升溫速度至1100℃，保溫2h，再以4℃/min的升溫速度至2100℃，保溫4h，得到碳化硅陶瓷熱交換器。41.本實(shí)施例還提供了采用上述方法制造的一體式碳化硅陶瓷熱交換器，如圖1、圖2和圖3所示，包括管體11，所述管體11設(shè)有螺旋形的冷媒介通道12和螺旋形的熱媒介通道13，在所述管體11內(nèi)所述冷媒介通道12和所述熱媒介通道13之間由間隔壁14隔開(kāi)，所述管體11的一端設(shè)有冷媒介進(jìn)口15和熱媒介出口16，所述管體11的另一端設(shè)有冷媒介出口17和熱媒介進(jìn)口18，所述冷媒介進(jìn)口15和所述冷媒介出口17與所述冷媒介通道12連通，所述熱媒介進(jìn)口18和所述熱媒介出口16與所述熱媒介通道13連通。管體11、熱媒介通道13和冷媒介通道12為由3d打印制造的一體成型的整體器件，管體11、熱媒介通道13和冷媒介通道12之間不需要密封件，也沒(méi)有連接縫隙。42.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例提供的一體式碳化硅陶瓷熱交換器，為僅具有媒介通道和間隔壁14少量結(jié)構(gòu)的一體化整體式的碳化硅陶瓷材質(zhì)的熱交換器。該熱交換器結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單，不需要封頭、密封件和密封墊片等密封結(jié)構(gòu)，不需要外殼，不需要蓋板，沒(méi)有縫隙，沒(méi)有拼接，沒(méi)有釬焊，可以避免因密封件性能不足而導(dǎo)致的熱交換器耐熱性不高、密封失效和泄露等問(wèn)題，也可以避免其它熱交換器拼接或釬焊處的缺陷；并且由于本明中的熱交換器沒(méi)有密封結(jié)構(gòu)、拼接和釬焊縫隙，可以使熱交換器承受更高的壓力，包括水壓和氣壓，當(dāng)使用高壓水通入換熱器時(shí)，可加快冷媒的流量，可進(jìn)一步提高熱交換器的熱交換效率。43.如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供的一體式碳化硅陶瓷熱交換器中的進(jìn)熱媒介通道13和冷媒介通道12相互并行盤(pán)繞，且熱媒介通道13和冷媒介通道12共用中間相接觸的間隔壁14，可提高熱媒介和冷媒介的有效接觸，有利于提高熱媒介和冷媒介之間的熱量傳輸；通過(guò)讓熱媒介通道13和冷媒介通道12相互盤(pán)繞，可進(jìn)一步提高熱媒介和冷媒介有效接觸面積，有利于提高熱交換器的熱交換效率；熱媒介進(jìn)口18設(shè)置在熱媒介通道13的下部，熱媒介出口16設(shè)置在熱媒介通道13的上部，冷媒介進(jìn)口15設(shè)置在冷媒介通道12的上部，冷媒介出口17設(shè)置在冷媒介通道12的下部。本實(shí)施例中的一體式碳化硅陶瓷熱交換器的密度為2.70g·cm-3、致密度為99.1％、熱導(dǎo)率為110w/(m·k)、三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度為205mpa、彈性模量為255gpa、維氏硬度hv0.5為2050、可在1350℃溫度下長(zhǎng)時(shí)間使用。44.實(shí)施例245.本實(shí)施例提供了另一種一體式碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法，包括以下步驟：46.s1、根據(jù)本實(shí)施例公開(kāi)的一體式碳化硅陶瓷熱交換器設(shè)計(jì)、繪制工程圖紙，采用計(jì)算機(jī)輔助構(gòu)建三維模型；47.s2、稱(chēng)量平均粒徑約為200μm的碳化硅粉體35份、酚醛樹(shù)脂20份、環(huán)氧樹(shù)脂6份、胺類(lèi)固化劑3份、脂類(lèi)固化劑2份、石墨類(lèi)碳源30份、燒結(jié)助劑2份及溶劑2份，將稱(chēng)量好的原材料投入球磨機(jī)中混合均勻，破碎過(guò)篩，得到混合粉料；48.s3、將步驟s1中設(shè)計(jì)并構(gòu)建好的熱交換器三維模型輸入選域激光燒結(jié)技術(shù)3d打印設(shè)備中，將步驟s2中混合粉料裝入設(shè)備料斗中，采用選域激光燒結(jié)技術(shù)3d打印制備碳化硅陶瓷熱交換器坯體；49.s4、將碳化硅陶瓷熱交換器坯體清理干凈并轉(zhuǎn)移至烘箱內(nèi)，以5℃/min的升溫速度至120℃保溫1h，再以1℃/min的升溫速度至180℃烘制2h；將烘制好的坯體轉(zhuǎn)移至預(yù)燒爐內(nèi)，在n2氣氛下，以3℃/min的升溫速度至750℃保溫5h，得到預(yù)燒體；50.s5、將預(yù)燒體置于真空爐中，并用金屬硅顆粒包埋，以10℃/min的升溫速度至1200℃，保溫2h，再以2℃/min的升溫速度至1530℃保溫3h，得到碳化硅陶瓷熱交換器。51.采用上述方法制造的一體式碳化硅陶瓷熱交換器，如圖3、圖4和圖5所示，包括外壁21，所述外壁21的內(nèi)部設(shè)有多根換熱管22，所述換熱管22的內(nèi)部空間構(gòu)成熱介質(zhì)通道23，所述外壁21與所述換熱管22之間的空間構(gòu)成冷介質(zhì)通道24，所述外壁21相對(duì)的兩側(cè)分別設(shè)有冷介質(zhì)進(jìn)口25和冷介質(zhì)出口26，所述冷介質(zhì)進(jìn)口25和所述冷介質(zhì)出口26與所述冷介質(zhì)通道24連通，所述冷介質(zhì)進(jìn)口25位置低于所述冷介質(zhì)出口26的位置，所述外壁21的底部設(shè)有熱介質(zhì)進(jìn)口27，所述外壁21的頂部設(shè)有熱介質(zhì)出口28，所述熱介質(zhì)進(jìn)口27和所述熱介質(zhì)出口28與所述熱介質(zhì)通道23連通。52.外壁21、換熱管22、熱媒介通道13和冷媒介通道12為由3d打印制造的一體成型的整體器件，因此外壁21、換熱管22、熱媒介通道13和冷媒介通道12之間不需要密封件，也沒(méi)有連接縫隙。本實(shí)施例中的一體式碳化硅陶瓷熱交換器中碳化硅晶相占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的84.8％，游離硅相占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的14.9％，游離碳相占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.2％，其它物相占質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.1％。碳化硅陶瓷熱交換器的密度為3.01g·cm-3、致密度為99.5％、熱導(dǎo)率為108w/(m·k)、三點(diǎn)抗彎強(qiáng)度為277mpa、彈性模量為312gpa、維氏硬度hv0.5為2100，可在1350℃溫度下長(zhǎng)時(shí)間使用。53.實(shí)施例354.本實(shí)施例提供了另一種一體式碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法，包括以下步驟：55.s1、根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)熱交換器，繪制工程圖紙，采用計(jì)算機(jī)輔助構(gòu)建三維模型；56.s2、稱(chēng)量平均粒徑約為0.5μm的碳化硅粉體18份、平均粒徑約為20μm的碳化硅粉體25份、平均粒徑約為200μm的碳化硅粉體30份、聚乙烯醇8份、呋喃樹(shù)脂3份、胺類(lèi)固化劑2份、多糖1份、消泡劑1份、燒結(jié)助劑1份、稀釋劑1份及溶劑10份，將稱(chēng)量好的原材料投入攪拌機(jī)種混合均勻，得到漿料狀碳化硅陶瓷熱交換器混合漿料；57.s3、將步驟s1設(shè)計(jì)并構(gòu)建好的熱交換器三維模型輸入漿料擠出技術(shù)3d打印設(shè)備中，將步驟s2中混合漿料裝入設(shè)備料斗中，采用漿料擠出技術(shù)3d打印制備碳化硅陶瓷熱交換器坯體；58.s4、將步驟s3中碳化硅陶瓷熱交換器坯體清理干凈并轉(zhuǎn)移至烘箱內(nèi)，以2℃/min的升溫速度至135℃烘制5h；將烘制好的坯體轉(zhuǎn)移至預(yù)燒爐內(nèi)，在真空環(huán)境下，以5℃/min的升溫速度至500℃保溫2h，再以1℃/min的升溫速度至860℃保溫3h，得到預(yù)燒體；59.s5、將步驟s4中預(yù)燒體置于真空爐中，并加載50mpa壓力，以5℃/min的升溫速度至1800℃，保溫2h，得到碳化硅陶瓷熱交換器。60.實(shí)施例461.本實(shí)施例提供了另一種一體式碳化硅陶瓷熱交換器的制造方法，包括以下步驟：62.s1、根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)熱交換器，繪制工程圖紙，采用計(jì)算機(jī)輔助構(gòu)建三維模型；63.s2、稱(chēng)量平均粒徑約為2μm的碳化硅粉體45份、平均粒徑約為75μm的碳化硅粉體24份、聚乙烯醇5份、脲醛樹(shù)脂6份、酸酐類(lèi)固化劑4份、消泡劑1份、燒結(jié)助劑1份、分散劑1份、稀釋劑2份及溶劑11份，將稱(chēng)量好的原材料投入攪拌機(jī)種混合均勻，噴霧造粒，得到粉料狀碳化硅陶瓷熱交換器的混合粉料；64.s3、將步驟s1設(shè)計(jì)并構(gòu)建好的熱交換器三維模型輸入粉料激光固化技術(shù)3d打印設(shè)備中，將步驟s2中混合均勻的碳化硅陶瓷熱交換器的混合粉料裝入設(shè)備料斗中，采用粉料激光固化技3d打印制備碳化硅陶瓷熱交換器的坯體；65.s4、將碳化硅陶瓷熱交換器坯體清理干凈并轉(zhuǎn)移至烘箱內(nèi)，以8℃/min的升溫速度至90℃保溫3h，再以2℃/min的升溫速度至200℃烘制4h；將烘制好的坯體轉(zhuǎn)移至預(yù)燒爐內(nèi)，在ar氣氛下，以6℃/min的升溫速度至640℃保溫2h，再以0.5℃/min的升溫速度至780℃保溫3h，得到預(yù)燒體；66.s5、將預(yù)燒體置于ar氣氛爐中，并用金屬硅顆粒包埋，以5℃/min的升溫速度至1480℃，保溫3h，得到碳化硅陶瓷熱交換器。67.雖然本公開(kāi)披露如上，但本公開(kāi)的保護(hù)范圍并非僅限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本公開(kāi)的精神和范圍的前提下，可進(jìn)行各種變更與修改，這些變更與修改均將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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