Undersikers fan 'e Universiteit fan Kyoto hawwe fûn dat molybdenumsilicides de effisjinsje fan turbineblêden kinne ferbetterje yn ferbaarningssystemen mei ultrahege temperatueren.

Gasturbines binne de motoren dy't elektrisiteit opwekke yn krêftsintrales. De wurktemperatuer fan har ferbaarningssystemen kin mear as 1600 °C wêze. De nikkel-basearre turbineblêden dy't yn dizze systemen brûkt wurde, smelten by temperatueren 200 °C leger en fereaskje dus luchtkoeling om te funksjonearjen. Turbinebladen makke fan materialen mei hegere smelttemperatueren soene minder brânstofferbrûk fereaskje en liede ta legere CO2-útstjit.

Materiaalwittenskippers oan 'e Japanske Kyoto-universiteit ûndersochten de eigenskippen fan ferskate komposysjes fan molybdenumsilicides, mei en sûnder ekstra ternary eleminten.

Earder ûndersyk die bliken dat it meitsjen fan molybdeen-silicide-basearre kompositen troch har poeders te drukken en te ferwaarmjen - bekend as poedermetallurgy - har wjerstân tsjin brekken by omjouwingstemperatueren ferbettere, mar har hege temperatuersterkte ferlege, fanwegen de ûntwikkeling fan silisiumdioxide-lagen binnen it materiaal.

It team fan 'e Kyoto University fabrisearre har materialen op basis fan molybdeen silicide mei in metoade bekend as "rjochtingssolidifikaasje", wêryn gesmolten metaal stadichoan yn in bepaalde rjochting solidifies.

It team fûn dat in homogeen materiaal koe wurde foarme troch it kontrolearjen fan de solidification rate fan de molybdeen silicide-basearre gearstalde tidens fabrication en troch it oanpassen fan it bedrach fan it ternêre elemint tafoege oan de gearstalde.

It resultearjende materiaal begjint plastysk te ferfoarmjen ûnder uniaxiale kompresje boppe 1000 °C. Ek nimt de sterkte fan it materiaal op hege temperatueren ta troch ferfining fan mikrostruktuer. It tafoegjen fan tantaal oan 'e komposit is effektiver dan it tafoegjen fan vanadium, niobium of wolfraam foar it ferbetterjen fan de sterkte fan it materiaal by temperatueren om 1400 °C. De alloys makke troch de Kyoto University team binne folle sterker by hege temperatueren as moderne nikkel-basearre superalloys likegoed as koartlyn ûntwikkele ultrahigh-temperatuer strukturele materialen, de ûndersikers rapportearje yn harren stúdzje publisearre yn it tydskrift Science and Technology of Advanced Materials.