Navorsers by Kyoto Universiteit het bevind dat molibdeen silicides die doeltreffendheid van turbinelemme in ultrahoë temperatuur verbrandingstelsels kan verbeter.

Gasturbines is die enjins wat elektrisiteit in kragsentrales opwek. Die bedryfstemperature van hul verbrandingstelsels kan 1600 °C oorskry. Die nikkel-gebaseerde turbinelemme wat in hierdie stelsels gebruik word, smelt by temperature 200 °C laer en benodig dus lugverkoeling om te funksioneer. Turbinelemme gemaak van materiale met hoër smelttemperature sal minder brandstofverbruik benodig en tot laer CO2-emissies lei.

Materiaalwetenskaplikes aan die Japanse Kyoto-universiteit het die eienskappe van verskeie samestellings van molibdeensilicides, met en sonder bykomende drieledige elemente, ondersoek.

Vorige navorsing het getoon dat die vervaardiging van samestellings wat op molibdeen-silikied gebaseer is deur hul poeiers te druk en te verhit – bekend as poeiermetallurgie – hul weerstand teen breking by omgewingstemperature verbeter het, maar hul hoë temperatuursterkte verlaag het, as gevolg van die ontwikkeling van silikondioksiedlae binne die materiaal.

Die Kyoto-universiteitspan het hul molibdeen-silisied-gebaseerde materiale vervaardig met behulp van 'n metode bekend as "directional solidification", waarin gesmelte metaal progressief in 'n sekere rigting stol.

Die span het gevind dat 'n homogene materiaal gevorm kan word deur die stollingstempo van die molibdeen-silikied-gebaseerde komposiet tydens vervaardiging te beheer en deur die hoeveelheid van die ternêre element wat by die komposiet gevoeg word, aan te pas.

Die resulterende materiaal begin plasties vervorm onder eenassige kompressie bo 1000 °C. Die materiaal se hoëtemperatuursterkte neem ook toe deur mikrostruktuurverfyning. Om tantaal by die komposiet by te voeg, is meer effektief as om vanadium, niobium of wolfram by te voeg om die sterkte van die materiaal by temperature rondom 1400 °C te verbeter. Die legerings wat deur die Kyoto Universiteit-span vervaardig is, is baie sterker teen hoë temperature as moderne nikkel-gebaseerde superlegerings sowel as onlangs ontwikkelde ultrahoë temperatuur strukturele materiale, rapporteer die navorsers in hul studie wat in die joernaal Science and Technology of Advanced Materials gepubliseer is.