Истраживачи са Универзитета Кјото открили су да силициди молибдена могу побољшати ефикасност лопатица турбина у системима сагоревања на ултрависоким температурама.

Гасне турбине су мотори који производе електричну енергију у електранама. Радне температуре њихових система сагоревања могу да пређу 1600 °Ц. Лопатице турбине на бази никла које се користе у овим системима топе се на температурама нижим за 200 °Ц и стога захтевају ваздушно хлађење да би функционисале. Лопатице турбине направљене од материјала са вишим температурама топљења би захтевале мању потрошњу горива и довеле до ниже емисије ЦО2.

Научници за материјале на јапанском Универзитету Кјото истраживали су својства различитих састава силицида молибдена, са и без додатних тројних елемената.

Претходна истраживања су показала да је производња композита на бази молибден-силицида пресовањем и загревањем њихових прахова – позната као металургија праха – побољшала њихову отпорност на ломљење на температурама околине, али смањила њихову чврстоћу на високим температурама, због развоја слојева силицијум диоксида унутар материјала.

Тим Универзитета Кјото произвео је своје материјале на бази силицида молибдена користећи методу познату као „усмерено очвршћавање“, у којој се растопљени метал прогресивно учвршћује у одређеном правцу.

Тим је открио да се хомогени материјал може формирати контролисањем брзине очвршћавања композита на бази молибден-силицида током производње и подешавањем количине тројног елемента који се додаје у композит.

Добијени материјал почиње да се пластично деформише под једноосном компресијом изнад 1000 °Ц. Такође, високотемпературна чврстоћа материјала се повећава пречишћавањем микроструктуре. Додавање тантала композиту је ефикасније од додавања ванадијума, ниобијума или волфрама за побољшање чврстоће материјала на температурама око 1400 °Ц. Легуре које је произвео тим Универзитета Кјото много су јаче на високим температурама од модерних суперлегура на бази никла, као и недавно развијених структурних материјала на ултрависоким температурама, извјештавају истраживачи у својој студији објављеној у часопису Сциенце анд Тецхнологи оф Адванцед Материалс.