मोलिब्डेनम सिलीसाइड्ससह मजबूत टर्बाइन ब्लेड

क्योटो विद्यापीठातील संशोधकांना असे आढळून आले आहे की मॉलिब्डेनम सिलीसाइड्स अतिउच्च-तापमान ज्वलन प्रणालीमध्ये टर्बाइन ब्लेडची कार्यक्षमता सुधारू शकतात.

गॅस टर्बाइन ही इंजिने आहेत जी पॉवर प्लांटमध्ये वीज निर्माण करतात. त्यांच्या ज्वलन प्रणालीचे ऑपरेटिंग तापमान 1600 °C पेक्षा जास्त असू शकते. या प्रणालींमध्ये वापरलेले निकेल-आधारित टर्बाइन ब्लेड 200 डिग्री सेल्सियस कमी तापमानात वितळतात आणि त्यामुळे कार्य करण्यासाठी एअर-कूलिंगची आवश्यकता असते. जास्त वितळणारे तापमान असलेल्या सामग्रीपासून बनवलेल्या टर्बाइन ब्लेडला कमी इंधनाचा वापर करावा लागतो आणि CO2 उत्सर्जन कमी होते.

जपानच्या क्योटो विद्यापीठातील साहित्य शास्त्रज्ञांनी मॉलिब्डेनम सिलिसाइड्सच्या विविध रचनांचे गुणधर्म तपासले, अतिरिक्त त्रय घटकांसह आणि त्याशिवाय.

मागील संशोधनात असे दिसून आले आहे की मॉलिब्डेनम सिलीसाईड-आधारित कंपोझिटचे पावडर दाबून आणि गरम करून तयार केल्याने - ज्याला पावडर मेटलर्जी म्हणून ओळखले जाते - सभोवतालच्या तापमानात फ्रॅक्चर होण्यासाठी त्यांचा प्रतिकार सुधारला परंतु सामग्रीमध्ये सिलिकॉन डायऑक्साइड स्तरांच्या विकासामुळे त्यांची उच्च-तापमान शक्ती कमी झाली.

क्योटो युनिव्हर्सिटी टीमने "दिशात्मक घनीकरण" म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या पद्धतीचा वापर करून त्यांचे मॉलिब्डेनम सिलिसाइड-आधारित साहित्य तयार केले, ज्यामध्ये वितळलेला धातू हळूहळू एका विशिष्ट दिशेने घट्ट होतो.

संघाला असे आढळले की फॅब्रिकेशन दरम्यान मॉलिब्डेनम सिलिसाइड-आधारित संमिश्राचा घनता दर नियंत्रित करून आणि संमिश्रामध्ये जोडलेल्या त्रय घटकाचे प्रमाण समायोजित करून एकसंध सामग्री तयार केली जाऊ शकते.

परिणामी सामग्री 1000 °C च्या वर एकअक्षीय कम्प्रेशन अंतर्गत प्लॅस्टिकली विकृत होऊ लागते. तसेच, मायक्रोस्ट्रक्चर शुद्धीकरणाद्वारे सामग्रीची उच्च-तापमान शक्ती वाढते. 1400 डिग्री सेल्सिअस तापमानात सामग्रीची मजबुती सुधारण्यासाठी व्हॅनेडियम, निओबियम किंवा टंगस्टन जोडण्यापेक्षा कंपोझिटमध्ये टँटलम जोडणे अधिक प्रभावी आहे. क्योटो युनिव्हर्सिटी टीमने बनवलेले मिश्रधातू हे आधुनिक निकेल-आधारित सुपरॲलॉय तसेच अलीकडे विकसित केलेल्या अतिउच्च-तापमानाच्या संरचनात्मक साहित्यापेक्षा उच्च तापमानात अधिक मजबूत असतात, असे संशोधकांनी त्यांच्या अभ्यासाचा अहवाल सायन्स अँड टेक्नॉलॉजी ऑफ ॲडव्हान्स्ड मटेरियल्स या जर्नलमध्ये प्रकाशित केला आहे.


पोस्ट वेळ: डिसेंबर-26-2019