ક્યોટો યુનિવર્સિટીના સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું છે કે મોલિબ્ડેનમ સિલિસાઇડ્સ અલ્ટ્રાહાઇ-ટેમ્પરેચર કમ્બશન સિસ્ટમ્સમાં ટર્બાઇન બ્લેડની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે.

ગેસ ટર્બાઇન એ એન્જિન છે જે પાવર પ્લાન્ટમાં વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. તેમની કમ્બશન સિસ્ટમ્સનું ઓપરેટિંગ તાપમાન 1600 °C થી વધી શકે છે. આ પ્રણાલીઓમાં વપરાતા નિકલ-આધારિત ટર્બાઇન બ્લેડ 200 °C નીચા તાપમાને ઓગળે છે અને તેથી તેને કાર્ય કરવા માટે એર-કૂલિંગની જરૂર પડે છે. ઊંચા ગલન તાપમાન સાથે સામગ્રીમાંથી બનેલા ટર્બાઇન બ્લેડને ઓછા બળતણ વપરાશની જરૂર પડે છે અને CO2 ઉત્સર્જન ઓછું થાય છે.

જાપાનની ક્યોટો યુનિવર્સિટીના મટીરીયલ્સ સાયન્ટિસ્ટોએ વધારાના ટર્નરી તત્વો સાથે અને વગર મોલીબડેનમ સિલિસાઇડ્સની વિવિધ રચનાઓના ગુણધર્મોની તપાસ કરી.

અગાઉના સંશોધનોએ દર્શાવ્યું હતું કે મોલીબડેનમ સિલિસાઇડ-આધારિત સંયોજનો તેમના પાવડરને દબાવીને અને ગરમ કરીને બનાવવાથી - જે પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર તરીકે ઓળખાય છે - આસપાસના તાપમાને અસ્થિભંગ સામે તેમની પ્રતિકારમાં સુધારો કરે છે પરંતુ સામગ્રીની અંદર સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ સ્તરોના વિકાસને કારણે, તેમની ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિને ઘટાડે છે.

ક્યોટો યુનિવર્સિટીની ટીમે તેમની મોલિબડેનમ સિલિસાઇડ આધારિત સામગ્રીને "દિશાયુક્ત ઘનકરણ" તરીકે ઓળખાતી પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને બનાવ્યું, જેમાં પીગળેલી ધાતુ ક્રમશઃ ચોક્કસ દિશામાં ઘન બને છે.

ટીમે શોધી કાઢ્યું હતું કે ફેબ્રિકેશન દરમિયાન મોલીબડેનમ સિલિસાઇડ-આધારિત મિશ્રણના ઘનકરણ દરને નિયંત્રિત કરીને અને સંયુક્તમાં ઉમેરાયેલા ત્રિ-નિર્મિત તત્વની માત્રાને સમાયોજિત કરીને એક સમાન સામગ્રીની રચના કરી શકાય છે.

પરિણામી સામગ્રી 1000 °C થી ઉપરના અક્ષીય સંકોચન હેઠળ પ્લાસ્ટિકલી વિકૃત થવા લાગે છે. ઉપરાંત, માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર રિફાઇનમેન્ટ દ્વારા સામગ્રીની ઉચ્ચ-તાપમાન શક્તિ વધે છે. 1400 °C આસપાસના તાપમાને સામગ્રીની મજબૂતાઈ સુધારવા માટે વેનેડિયમ, નિઓબિયમ અથવા ટંગસ્ટન ઉમેરવા કરતાં સંયુક્તમાં ટેન્ટેલમ ઉમેરવું વધુ અસરકારક છે. ક્યોટો યુનિવર્સિટીની ટીમ દ્વારા બનાવાયેલ એલોય આધુનિક નિકલ-આધારિત સુપરએલોય્સ તેમજ તાજેતરમાં વિકસિત અલ્ટ્રાહાઈ-ટેમ્પરેચર સ્ટ્રક્ચરલ મટિરિયલ્સ કરતાં ઊંચા તાપમાને વધુ મજબૂત હોય છે, સંશોધકોએ તેમના અભ્યાસમાં સાયન્સ એન્ડ ટેક્નોલોજી ઑફ એડવાન્સ્ડ મટિરિયલ્સ જર્નલમાં પ્રકાશિત અહેવાલ આપ્યો છે.