محققان دانشگاه کیوتو دریافته‌اند که سیلیسیدهای مولیبدن می‌توانند کارایی پره‌های توربین را در سیستم‌های احتراق با دمای فوق‌العاده افزایش دهند.

توربین های گازی موتورهایی هستند که در نیروگاه ها برق تولید می کنند. دمای عملیاتی سیستم های احتراق آنها می تواند بیش از 1600 درجه سانتیگراد باشد. تیغه های توربین مبتنی بر نیکل مورد استفاده در این سیستم ها در دمای 200 درجه سانتی گراد کمتر ذوب می شوند و بنابراین برای عملکرد به خنک کننده هوا نیاز دارند. پره های توربین ساخته شده از مواد با دمای ذوب بالاتر به مصرف سوخت کمتری نیاز دارند و منجر به انتشار کمتر CO2 می شوند.

دانشمندان مواد در دانشگاه کیوتو ژاپن خواص ترکیبات مختلف سیلیسیدهای مولیبدن را با و بدون عناصر سه تایی اضافی بررسی کردند.

تحقیقات قبلی نشان داد که ساخت کامپوزیت‌های مبتنی بر سیلیسید مولیبدن با فشار دادن و حرارت دادن پودرهای آن‌ها - معروف به متالورژی پودر - مقاومت آن‌ها را در برابر شکست در دمای محیط بهبود می‌بخشد اما به دلیل ایجاد لایه‌های دی اکسید سیلیکون در داخل مواد، مقاومت آنها را در دمای بالا کاهش می‌دهد.

تیم دانشگاه کیوتو مواد مبتنی بر سیلیسید مولیبدن خود را با استفاده از روشی به نام "انجماد جهت دار" ساخته اند که در آن فلز مذاب به تدریج در جهت خاصی جامد می شود.

این تیم دریافتند که با کنترل میزان انجماد کامپوزیت مبتنی بر سیلیسید مولیبدن در طول ساخت و با تنظیم مقدار عنصر سه تایی اضافه شده به کامپوزیت، می توان یک ماده همگن تشکیل داد.

ماده حاصل تحت فشار تک محوری بالای 1000 درجه سانتیگراد شروع به تغییر شکل پلاستیکی می کند. همچنین، استحکام مواد در دمای بالا از طریق پالایش ریزساختار افزایش می‌یابد. افزودن تانتالیوم به کامپوزیت موثرتر از افزودن وانادیم، نیوبیم یا تنگستن برای بهبود استحکام مواد در دمای حدود 1400 درجه سانتیگراد است. محققان در مطالعه خود که در مجله Science and Technology of Advanced Materials منتشر شده گزارش می دهند که آلیاژهای ساخته شده توسط تیم دانشگاه کیوتو در دماهای بالا بسیار قوی تر از سوپرآلیاژهای مدرن مبتنی بر نیکل و همچنین مواد ساختاری با دمای فوق العاده بالا هستند.