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3D打印能夠打造出高性能、微結構、緊湊型的熱交換器，已經被廣為認可。
圖1 和圖2 展示的這兩款散熱器，分別集成了TPMS晶格和仿生翅片結構，體現了3D打印一體化制造的優勢。
但散熱材料多種多樣，除了銅和鋁這兩款明星材料，高溫合金也同樣存在散熱應用場景。
在超臨界二氧化碳動力循環、熔鹽儲能和航空航天應用中，熱交換器必須能夠承受熱循環、高壓負荷和腐蝕性環境。選擇合適的材料對于確保機械完整性、耐腐蝕性和長期性能至關重要。
在這些場景中，高溫換熱器材料的工程要求包括高導熱性、高抗斷裂性、高抗蠕變變形性、在應用環境中具有良好的環境穩定性以及高彈性模量，同時還要保持低制造成本和維護成本。
高溫合金就成為3D打印熱交換器的更好的材料。
鎳基高溫合金（Haynes 282、Inconel 718、Inconel 625等），它們在熱循環條件下可承受高達800°C的高溫，仍具有可靠的強度，而且耐腐蝕，尤其適用于氯化物熔鹽和超臨界二氧化碳環境。在激光粉末床熔融（LPBF）增材制造中，致密度可達99.97%。
GE在此前已采用鎳基合金3D打印制造了緊湊型的熱交換器，如圖4 。該公司指出，這款熱交換器能夠承受超過900℃的高溫，預計在超臨界二氧化碳功率循環中熱效率提升4%，同時提升功率輸出并減少排放。
此前，知名航空航天3D打印服務商Sintavia，采用AMCM M4K 4激光3D打印機制造了一件高度達到1米的鎳基高溫合金散熱器，如圖5 ，其具體尺寸為460×460×1000毫米，為海洋船用發動機打造。
它是筆者截至目前觀察到的最大尺寸的3D打印散熱器，僅打印時間就花費了12天。該熱交換器相比傳統設計和此前版本，熱傳遞性能提升了2倍，壓降降低了3倍，制造良率提高了4倍以上。
2026年，AMCM公司獲得Sintavia授權，采用AlSi10Mg鋁合金材料重新打印了這臺熱交換器，如圖6。
相比鎳基高溫合金，鈷基高溫合金在高溫下具有更強的抗氧化性，但成本和可打印性存在挑戰。
不銹鋼（如SS316L、SS304）成本效益更高，但僅限于溫度低于約600°C的應用，其導熱系數低于鎳基合金，但仍然適用于中溫換熱應用。
對于溫度超過700°C的高溫換熱應用，Haynes 282和Inconel 718具有抗蠕變性、抗氧化性和高強度，是更好的3D打印可選擇材料。
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