Fuerscher vun der Kyoto Universitéit hunn erausfonnt datt Molybdän Siliziden d'Effizienz vun Turbinbladen an ultrahéichtemperature Verbrennungssystemer verbesseren.

Gasturbinen sinn d'Motoren déi Stroum a Kraaftwierker generéieren. D'Betribstemperature vun hire Verbrennungssystemer kënnen 1600 °C iwwerschreiden. D'Nickel-baséiert Turbinblades, déi an dëse Systemer benotzt ginn, schmëlzen bei Temperaturen 200 °C méi niddereg an erfuerderen also Loftkühlen fir ze funktionéieren. Turbinblades aus Materialien mat méi héije Schmelztemperaturen erfuerderen manner Brennstoffverbrauch a féieren zu manner CO2 Emissiounen.

Materialwëssenschaftler vun der japanescher Kyoto Universitéit hunn d'Eegeschafte vu verschiddene Kompositioune vu Molybdän Siliziden ënnersicht, mat an ouni zousätzlech ternary Elementer.

Virdrun Fuerschung huet gewisen datt d'Fabrikatioun vun Molybdän Silizid-baséiert Kompositen duerch Pressen an Erwiermung vun hire Pulver - bekannt als Pulvermetallurgie - hir Resistenz géint Frakturéierung bei Ëmfeldtemperaturen verbessert huet awer hir Héichtemperaturstäerkt reduzéiert, wéinst der Entwécklung vu Siliziumdioxidschichten am Material.

D'Kyoto University Team fabrizéiert hir Molybdän-Silizid-baséiert Materialien mat enger Method bekannt als "directional solidification", an där geschmollte Metall progressiv an eng bestëmmte Richtung solidifizéiert.

D'Team huet festgestallt datt e homogent Material geformt ka ginn andeems d'Verstäerkungsrate vum Molybdän-Silizid-baséiert Komposit während der Fabrikatioun kontrolléiert an duerch d'Upassung vun der Quantitéit vum ternären Element, deen an de Komposit bäigefüügt gëtt.

Dat resultéierend Material fänkt plastesch ënner uniaxialer Kompressioun iwwer 1000 °C ze deforméieren. Och d'Héichtemperaturkraaft vum Material erhéicht duerch d'Verfeinerung vun der Mikrostruktur. Tantal an de Komposit addéieren ass méi effektiv wéi Vanadium, Niob oder Wolfram fir d'Stäerkt vum Material bei Temperaturen ëm 1400 °C ze verbesseren. D'Legierungen, déi vum Kyoto University Team fabrizéiert sinn, si vill méi staark bei héijen Temperaturen wéi modern Nickel-baséiert Superlegierungen wéi och kierzlech entwéckelt ultrahéich-Temperaturstrukturmaterialien, berichten d'Fuerscher an hirer Studie publizéiert an der Zäitschrëft Science and Technology of Advanced Materials.