Kioto universiteto mokslininkai nustatė, kad molibdeno silicidai gali pagerinti turbinų menčių efektyvumą itin aukštos temperatūros degimo sistemose.

Dujų turbinos yra varikliai, gaminantys elektrą elektrinėse. Jų degimo sistemų darbinė temperatūra gali viršyti 1600 °C. Šiose sistemose naudojamos nikelio pagrindu pagamintos turbinos mentės tirpsta 200 °C žemesnėje temperatūroje, todėl norint veikti, reikia aušinti oru. Turbinų mentėms, pagamintoms iš medžiagų, kurių lydymosi temperatūra yra aukštesnė, sunaudotų mažiau degalų, o tai sumažintų CO2 emisiją.

Japonijos Kioto universiteto medžiagų mokslininkai ištyrė įvairių molibdeno silicidų su papildomais trinariais elementais ir be jų savybes.

Ankstesni tyrimai parodė, kad gaminant molibdeno silicido pagrindu pagamintus kompozitus presuojant ir kaitinant jų miltelius (vadinamą miltelių metalurgija) pagerėjo jų atsparumas skilimui aplinkos temperatūroje, tačiau sumažėjo jų stiprumas aukštoje temperatūroje, nes medžiagoje susiformavo silicio dioksido sluoksniai.

Kioto universiteto komanda pagamino savo medžiagas molibdeno silicido pagrindu, naudodama metodą, vadinamą "kryptiniu kietėjimu", kai išlydytas metalas palaipsniui kietėja tam tikra kryptimi.

Komanda nustatė, kad vienalytė medžiaga gali būti suformuota kontroliuojant molibdeno silicido pagrindu pagaminto kompozito kietėjimo greitį gamybos metu ir koreguojant į kompozitą pridedamo trijų komponentų kiekį.

Susidariusi medžiaga pradeda plastiškai deformuotis, kai vienaašis suspaudimas viršija 1000 °C. Be to, tobulinant mikrostruktūrą padidėja medžiagos stiprumas aukštoje temperatūroje. Tantalo įdėjimas į kompozitą yra veiksmingesnis nei vanadžio, niobio ar volframo, siekiant pagerinti medžiagos stiprumą maždaug 1400 °C temperatūroje. Kioto universiteto komandos pagaminti lydiniai aukštoje temperatūroje yra daug stipresni nei šiuolaikiniai nikelio pagrindu pagaminti superlydiniai, taip pat neseniai sukurtos itin aukštos temperatūros konstrukcinės medžiagos, praneša mokslininkai savo tyrime, paskelbtame žurnale Science and Technology of Advanced Materials.