క్యోటో విశ్వవిద్యాలయంలోని పరిశోధకులు మాలిబ్డినం సిలిసైడ్లు అల్ట్రాహై-ఉష్ణోగ్రత దహన వ్యవస్థలలో టర్బైన్ బ్లేడ్‌ల సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తాయని కనుగొన్నారు.

గ్యాస్ టర్బైన్లు పవర్ ప్లాంట్లలో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేసే ఇంజిన్లు. వారి దహన వ్యవస్థల యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రతలు 1600 °C కంటే ఎక్కువగా ఉంటాయి. ఈ వ్యవస్థలలో ఉపయోగించే నికెల్-ఆధారిత టర్బైన్ బ్లేడ్‌లు 200 °C తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కరుగుతాయి మరియు అందువలన పనిచేయడానికి గాలి-శీతలీకరణ అవసరం. అధిక ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రతలు కలిగిన పదార్థాలతో తయారు చేయబడిన టర్బైన్ బ్లేడ్‌లకు తక్కువ ఇంధన వినియోగం అవసరమవుతుంది మరియు తక్కువ CO2 ఉద్గారాలకు దారి తీస్తుంది.

జపాన్ యొక్క క్యోటో విశ్వవిద్యాలయంలోని మెటీరియల్స్ శాస్త్రవేత్తలు మాలిబ్డినం సిలిసైడ్‌ల యొక్క వివిధ కూర్పుల లక్షణాలను, అదనపు తృతీయ మూలకాలతో మరియు లేకుండా పరిశోధించారు.

మునుపటి పరిశోధనలో మాలిబ్డినం సిలిసైడ్ ఆధారిత మిశ్రమాలను వాటి పౌడర్‌లను నొక్కడం మరియు వేడి చేయడం ద్వారా తయారు చేయడం - పౌడర్ మెటలర్జీ అని పిలుస్తారు - పరిసర ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పగుళ్లకు వాటి నిరోధకతను మెరుగుపరిచింది, అయితే పదార్థంలో సిలికాన్ డయాక్సైడ్ పొరల అభివృద్ధి కారణంగా వాటి అధిక-ఉష్ణోగ్రత బలాన్ని తగ్గించింది.

క్యోటో యూనివర్శిటీ బృందం వారి మాలిబ్డినం సిలిసైడ్ ఆధారిత పదార్థాలను "డైరెక్షనల్ ఘనీభవనం" అని పిలిచే పద్ధతిని ఉపయోగించి తయారు చేసింది, దీనిలో కరిగిన లోహం ఒక నిర్దిష్ట దిశలో క్రమంగా ఘనీభవిస్తుంది.

కల్పన సమయంలో మాలిబ్డినం సిలిసైడ్-ఆధారిత మిశ్రమం యొక్క ఘనీభవన రేటును నియంత్రించడం ద్వారా మరియు మిశ్రమానికి జోడించిన త్రికరణీయ మూలకం మొత్తాన్ని సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా సజాతీయ పదార్థం ఏర్పడుతుందని బృందం కనుగొంది.

ఫలితంగా వచ్చే పదార్థం 1000 °C కంటే ఎక్కువ యూనియాక్సియల్ కంప్రెషన్ కింద ప్లాస్టిక్‌గా వైకల్యం చెందడం ప్రారంభిస్తుంది. అలాగే, మైక్రోస్ట్రక్చర్ రిఫైన్‌మెంట్ ద్వారా పదార్థం యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత బలం పెరుగుతుంది. 1400 °C ఉష్ణోగ్రతల వద్ద పదార్థం యొక్క బలాన్ని మెరుగుపరచడానికి వెనాడియం, నియోబియం లేదా టంగ్‌స్టన్‌లను జోడించడం కంటే టాంటాలమ్‌ను మిశ్రమానికి జోడించడం మరింత ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది. క్యోటో యూనివర్సిటీ బృందం రూపొందించిన మిశ్రమాలు ఆధునిక నికెల్-ఆధారిత సూపర్‌లాయ్‌లతో పాటు ఇటీవల అభివృద్ధి చేసిన అల్ట్రాహై-టెంపరేచర్ స్ట్రక్చరల్ మెటీరియల్‌ల కంటే అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద చాలా బలంగా ఉన్నాయని పరిశోధకులు తమ అధ్యయనంలో నివేదించారు సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ ఆఫ్ అడ్వాన్స్‌డ్ మెటీరియల్స్ జర్నల్‌లో ప్రచురించారు.