Hoper3D HCC-DM™ Diamond 钻石曲面催化剂载体

Hoper3D HCC-DM Diamond钻石曲面催化剂载体,TPMS家族刚度最高,压缩强度+50%~100%,适用于高压加氢裂化、甲烷化、氨合成。天津合谱3D打印。

HCC-DM 系列采用 Diamond(钻石)三周期极小曲面拓扑结构,是 TPMS 家族中力学刚度最高的结构类型。由类似钻石晶格的四面体连接节点构成,兼具极高比表面积和最优力-重比,特别适用于高压反应、高机械应力工况。

结构特征:Diamond 钻石曲面

Diamond 极小曲面(Schwarz Diamond, 1865),Fd3̄m 空间群。四重对称双连续通道,四面体节点连接;平均曲率 H=0,负高斯曲率占比高;TPMS 家族中刚度最高,抗裂纹扩展能力最优。

技术参数

参数 可调范围 推荐值 备注
孔隙率 60%-85% 70% 建议≤80%保证强度
单元尺寸 0.5-4.0mm 1.5-2.0mm 与 Gyroid 同尺度
壁厚 150-800μm 250-400μm 略厚于 Gyroid
比表面积 0.6-4.5m²/g 1.8-2.8m²/g 同孔隙率略高于 Gyroid
曲折度 1.6-2.2 ~1.9 四种结构中最高

力学性能对比(vs Gyroid,同孔隙率 70%)

性能指标 Diamond Gyroid 差异
压缩强度(Al₂O₃) 30-65MPa 15-40MPa ↑ +50%~+100%
比刚度 E/ρ 高 中-高 ↑ +30%~+60%
抗裂纹扩展 优⭐⭐⭐ 中⭐⭐ 四面体节点止裂

标准产品规格

规格代码 单元尺寸 壁厚 孔隙率 外形 推荐压强
HCC-DM-65-1.5 1.5mm 400μm 65% Φ10-50mm ≤20MPa
HCC-DM-70-2.0 2.0mm 300μm 70% Φ10-80mm ≤15MPa
HCC-DM-75-2.5 2.5mm 250μm 75% Φ10-80mm ≤10MPa
HCC-DM-80-3.0 3.0mm 200μm 80% Φ10-100mm ≤8MPa

应用场景(高压工况)

  • 高压加氢裂化:重油加氢裂化、渣油加氢(10-20MPa 下结构完整)
  • 甲烷化反应:CO/CO₂ 甲烷化(高放热,Diamond 抗热冲击)
  • 合成气制备:蒸汽重整、自热重整(高温高压耦合工况)
  • 氨合成:Haber-Bosch 工艺(~15MPa 高压)
  • F-T 合成:费托合成(长周期,抗积碳应力)

定制与订购

材料(Al₂O₃/莫来石/SiC/ZrO₂ 等高强度陶瓷)、梯度设计、外壳一体化、复合结构(Diamond 骨架+内部开放泡沫填充)均可定制。编码:HCC-DM-{ε}-{Lunit}-{材料}-{D}x{H}。

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