Raziskovalci na Kjotski univerzi so ugotovili, da lahko molibdenovi silicidi izboljšajo učinkovitost turbinskih lopatic v sistemih zgorevanja pri ultravisokih temperaturah.

Plinske turbine so motorji, ki proizvajajo električno energijo v elektrarnah. Delovne temperature njihovih zgorevalnih sistemov lahko presežejo 1600 °C. Turbinske lopatice na osnovi niklja, ki se uporabljajo v teh sistemih, se topijo pri 200 °C nižjih temperaturah in zato za delovanje potrebujejo zračno hlajenje. Turbinske lopatice, izdelane iz materialov z višjimi temperaturami taljenja, bi zahtevale manjšo porabo goriva in povzročile nižje emisije CO2.

Znanstveniki za materiale na japonski univerzi v Kjotu so raziskovali lastnosti različnih sestavkov molibdenovih silicidov z dodatnimi ternarnimi elementi in brez njih.

Prejšnje raziskave so pokazale, da je izdelava kompozitov na osnovi molibdenovega silicida s stiskanjem in segrevanjem njihovih praškov – znana kot prašna metalurgija – izboljšala njihovo odpornost proti lomljenju pri sobni temperaturi, vendar zmanjšala njihovo visokotemperaturno trdnost zaradi razvoja plasti silicijevega dioksida v materialu.

Ekipa kjotske univerze je svoje materiale na osnovi molibdenovega silicida izdelala z metodo, znano kot "usmerjeno strjevanje", pri kateri se staljena kovina postopoma strjuje v določeni smeri.

Skupina je ugotovila, da je mogoče homogeni material oblikovati z nadzorom stopnje strjevanja kompozita na osnovi molibdenovega silicida med izdelavo in s prilagajanjem količine trojnega elementa, dodanega kompozitu.

Nastali material se pri enoosnem stiskanju začne plastično deformirati nad 1000 °C. Poleg tega se visokotemperaturna trdnost materiala poveča z izboljšanjem mikrostrukture. Dodajanje tantala v kompozit je bolj učinkovito kot dodajanje vanadija, niobija ali volframa za izboljšanje trdnosti materiala pri temperaturah okoli 1400 °C. Raziskovalci poročajo v svoji študiji, objavljeni v reviji Science and Technology of Advanced Materials.