അൾട്രാ ഹൈ-ടെമ്പറേച്ചർ ജ്വലന സംവിധാനങ്ങളിലെ ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകളുടെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താൻ മോളിബ്ഡിനം സിലിസൈഡുകൾക്ക് കഴിയുമെന്ന് ക്യോട്ടോ സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി.

പവർ പ്ലാൻ്റുകളിൽ വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന എഞ്ചിനുകളാണ് ഗ്യാസ് ടർബൈനുകൾ. അവയുടെ ജ്വലന സംവിധാനങ്ങളുടെ പ്രവർത്തന താപനില 1600 ° C കവിയാൻ കഴിയും. ഈ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന നിക്കൽ അധിഷ്ഠിത ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകൾ 200 °C താഴ്ന്ന താപനിലയിൽ ഉരുകുകയും അങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കാൻ എയർ-കൂളിംഗ് ആവശ്യമാണ്. ഉയർന്ന ഉരുകൽ താപനിലയുള്ള വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ ഇന്ധന ഉപഭോഗം ആവശ്യമായി വരികയും CO2 ഉദ്‌വമനം കുറയുകയും ചെയ്യും.

ജപ്പാനിലെ ക്യോട്ടോ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റിയിലെ മെറ്റീരിയൽസ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ മോളിബ്ഡിനം സിലിസൈഡുകളുടെ വിവിധ കോമ്പോസിഷനുകളുടെ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിച്ചു.

മൊളിബ്ഡിനം സിലിസൈഡ് അധിഷ്ഠിത സംയുക്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നത്, പൊടി മെറ്റലർജി എന്നറിയപ്പെടുന്നു - പൊടികൾ അമർത്തി ചൂടാക്കി നിർമ്മിക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവിൽ പൊട്ടുന്നതിനുള്ള പ്രതിരോധം മെച്ചപ്പെടുത്തി, എന്നാൽ മെറ്റീരിയലിനുള്ളിൽ സിലിക്കൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് പാളികൾ വികസിപ്പിച്ചതിനാൽ ഉയർന്ന താപനില ശക്തി കുറയുന്നു.

ക്യോട്ടോ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ടീം മോളിബ്ഡിനം സിലിസൈഡ് അധിഷ്‌ഠിത വസ്തുക്കൾ നിർമ്മിച്ചത് "ദിശയിലുള്ള സോളിഡിഫിക്കേഷൻ" എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഒരു രീതി ഉപയോഗിച്ചാണ്, അതിൽ ഉരുകിയ ലോഹം ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിലേക്ക് ക്രമാനുഗതമായി ദൃഢമാകുന്നു.

ഫാബ്രിക്കേഷൻ സമയത്ത് മോളിബ്ഡിനം സിലിസൈഡ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സംയുക്തത്തിൻ്റെ സോളിഡീകരണ നിരക്ക് നിയന്ത്രിക്കുന്നതിലൂടെയും സംയുക്തത്തിൽ ചേർത്തിരിക്കുന്ന ത്രിമാന മൂലകത്തിൻ്റെ അളവ് ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെയും ഒരു ഏകതാനമായ മെറ്റീരിയൽ രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് സംഘം കണ്ടെത്തി.

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മെറ്റീരിയൽ 1000 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിനു മുകളിലുള്ള ഏകപക്ഷീയമായ കംപ്രഷനിൽ പ്ലാസ്റ്റിക്കായി രൂപഭേദം വരുത്താൻ തുടങ്ങുന്നു. കൂടാതെ, മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ പരിഷ്കരണത്തിലൂടെ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉയർന്ന താപനില ശക്തി വർദ്ധിക്കുന്നു. ഏകദേശം 1400 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ് താപനിലയിൽ മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് വനേഡിയം, നിയോബിയം അല്ലെങ്കിൽ ടങ്സ്റ്റൺ എന്നിവ ചേർക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഫലപ്രദമാണ് സംയുക്തത്തിൽ ടാൻ്റലം ചേർക്കുന്നത്. ആധുനിക നിക്കൽ അധിഷ്‌ഠിത സൂപ്പർഅലോയ്‌കളേക്കാളും അടുത്തിടെ വികസിപ്പിച്ച അൾട്രാഹൈ-താപനില ഘടനാപരമായ വസ്തുക്കളേക്കാളും ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ക്യോട്ടോ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ടീം നിർമ്മിച്ച അലോയ്‌കൾ വളരെ ശക്തമാണെന്ന് ഗവേഷകർ അവരുടെ പഠനത്തിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്‌തു.