Os investigadores da Universidade de Kioto descubriron que os siliciuros de molibdeno poden mellorar a eficiencia das palas das turbinas nos sistemas de combustión de ultraalta temperatura.

As turbinas de gas son os motores que xeran electricidade nas centrais eléctricas. As temperaturas de funcionamento dos seus sistemas de combustión poden superar os 1600 °C. As palas de turbina a base de níquel que se usan nestes sistemas funden a temperaturas 200 °C inferiores e, polo tanto, requiren arrefriamento por aire para funcionar. As palas de turbina feitas con materiais con temperaturas de fusión máis altas requirirían un menor consumo de combustible e provocarían unha menor emisión de CO2.

Científicos de materiais da Universidade de Kioto de Xapón investigaron as propiedades de varias composicións de siliciuros de molibdeno, con e sen elementos ternarios adicionais.

Investigacións anteriores mostraron que a fabricación de compostos a base de siliciuro de molibdeno presionando e quentando os seus po, coñecida como pulvimetalurxia, mellorou a súa resistencia á fractura a temperatura ambiente, pero reduciu a súa resistencia ás altas temperaturas, debido ao desenvolvemento de capas de dióxido de silicio dentro do material.

O equipo da Universidade de Kioto fabricou os seus materiais a base de siliciuro de molibdeno mediante un método coñecido como "solidificación direccional", no que o metal fundido solidifica progresivamente nunha determinada dirección.

O equipo descubriu que se podía formar un material homoxéneo controlando a taxa de solidificación do composto a base de siliciuro de molibdeno durante a fabricación e axustando a cantidade de elemento ternario engadido ao composto.

O material resultante comeza a deformarse plásticamente baixo compresión uniaxial por riba dos 1000 °C. Ademais, a resistencia do material a altas temperaturas aumenta a través do refinamento da microestrutura. Engadir tantalio ao composto é máis eficaz que engadir vanadio, niobio ou wolframio para mellorar a resistencia do material a temperaturas arredor dos 1400 °C. As aliaxes fabricadas polo equipo da Universidade de Kioto son moito máis resistentes a altas temperaturas que as superligas modernas a base de níquel, así como os materiais estruturais de ultraalta temperatura desenvolvidos recentemente, segundo informan os investigadores no seu estudo publicado na revista Science and Technology of Advanced Materials.