Para peneliti di Universitas Kyoto telah menemukan bahwa silisida molibdenum dapat meningkatkan efisiensi bilah turbin dalam sistem pembakaran bersuhu sangat tinggi.

Turbin gas adalah mesin yang menghasilkan listrik pada pembangkit listrik. Suhu pengoperasian sistem pembakarannya dapat melebihi 1600 °C. Bilah turbin berbahan dasar nikel yang digunakan dalam sistem ini meleleh pada suhu 200 °C lebih rendah sehingga memerlukan pendinginan udara agar dapat berfungsi. Bilah turbin yang terbuat dari bahan dengan suhu leleh lebih tinggi akan memerlukan konsumsi bahan bakar lebih sedikit dan menghasilkan emisi CO2 yang lebih rendah.

Ilmuwan material di Universitas Kyoto Jepang menyelidiki sifat berbagai komposisi silisida molibdenum, dengan dan tanpa unsur terner tambahan.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pembuatan komposit berbahan dasar molibdenum silisida dengan menekan dan memanaskan bubuknya – yang dikenal sebagai metalurgi serbuk – meningkatkan ketahanannya terhadap patah pada suhu kamar namun menurunkan kekuatan suhu tinggi, karena berkembangnya lapisan silikon dioksida di dalam material.

Tim Universitas Kyoto membuat bahan berbasis molibdenum silisida menggunakan metode yang dikenal sebagai “pemadatan terarah,” di mana logam cair semakin mengeras ke arah tertentu.

Tim menemukan bahwa material homogen dapat dibentuk dengan mengontrol laju pemadatan komposit berbasis molibdenum silisida selama fabrikasi dan dengan menyesuaikan jumlah elemen terner yang ditambahkan ke komposit.

Bahan yang dihasilkan mulai mengalami deformasi plastis pada kompresi uniaksial di atas 1000 °C. Selain itu, kekuatan material pada suhu tinggi meningkat melalui penyempurnaan struktur mikro. Penambahan tantalum pada komposit lebih efektif dibandingkan penambahan vanadium, niobium atau tungsten untuk meningkatkan kekuatan material pada suhu sekitar 1400 °C. Paduan yang dibuat oleh tim Universitas Kyoto jauh lebih kuat pada suhu tinggi dibandingkan superalloy berbasis nikel modern serta material struktur bersuhu sangat tinggi yang baru-baru ini dikembangkan, para peneliti melaporkan dalam penelitian mereka yang diterbitkan dalam jurnal Science and Technology of Advanced Materials.