Japonijos mokslininkai nustatė metalą, kuris gali išlaikyti nuolatinį slėgį ypač aukštoje temperatūroje. Tai atveria galimybes naujiems pokyčiams reaktyvinių variklių ir dujų turbinų, skirtų gaminti energiją, srityje.
Pirmajame tokio pobūdžio tyrime, paskelbtame „Scientific Reports“, aprašytas lydinys, pagrįstas titano karbidu (TiC) ir legiruoto molibdeno-silicio boru (Mo-Si-B) arba „MoSiBTiC“, kurio stiprumas aukštoje temperatūroje buvo nustatytas nuolat veikiant 1400 ° C temperatūrai. Nuo C iki 1600 ° C.
- „Salik.biz“
„Mūsų eksperimentai rodo, kad„ MoSiBTiC “yra neįtikėtinai stiprus, palyginti su pažengusiais vieno lusto mikroscheminiais superlydiniais, dažnai naudojamais karštų variklių, tokių kaip reaktyviniai varikliai ir dujų turbinos, karštuose skyriuose, kad būtų galima gaminti elektrą“, - teigė Tohoku universiteto aukštosios inžinerijos mokyklos profesorius Kyosuke Yoshimi. … Šis darbas leidžia manyti, kad„ MoSiBTiC “, kaip aukštos temperatūros medžiaga, esanti už nikelio pagrindu pagamintų superpersoninių lydinių diapazono ribų, yra perspektyvus šios programos kandidatas“.
Yoshimi ir jo kolegos pranešė apie keletą savybių, rodančių, kad lydinys gali atlaikyti destrukcines jėgas ypač aukštoje temperatūroje be deformacijos. Jie taip pat stebėjo lydinio elgesį, kai veikė didėjančios jėgos, kai jame pradėjo formuotis ir augti įtrūkimai, kol galiausiai jis nutrūko.
Pirmosios kartos „MoSiBTiC“lydinio trimatė struktūra.
Šilumos variklių efektyvumas yra raktas į būsimą energijos išgavimą iš iškastinio kuro ir tolesnį jos pavertimą elektra bei varymu. Tobulindami jų funkcionalumą galime nustatyti, kaip efektyviai mes konvertuojame energiją. Creep - Medžiagos gebėjimas atlaikyti ypač aukštą temperatūrą yra svarbus veiksnys, nes pakilusi temperatūra ir slėgis sukelia deformaciją. Medžiagos šliaužimas gali padėti inžinieriams suprojektuoti efektyvius šilumos variklius, kurie atlaikytų ekstremalias temperatūros sąlygas.
Tyrėjai 400 valandų išbandė lydinio šliaužimą esant 100–300 MPa slėgiui. Visi eksperimentai buvo atlikti naudojant kompiuteriu kontroliuojamą bandymo sistemą vakuume, kad būtų išvengta medžiagų oksidacijos ir drėgmės patekimo, kuris gali sukelti rūdžių susidarymą ant lydinio.
Tyrimas sako, kad lydinys patiria daugiau pailgėjimo, nes sumažėja smūgis. Mokslininkai aiškina, kad toks elgesys anksčiau buvo stebimas tik superplastinėse medžiagose, kurios gali atlaikyti priešlaikinį gedimą.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Šie aptikimai yra svarbus ženklas „MoSiBTiC“naudojimui sistemose, veikiančiose ypač aukštoje temperatūroje, tokiose kaip automobilių energijos konversijos sistemos, varomosios sistemos ir varomosios sistemos aviacijos ir raketų moksle. Tyrėjai teigia, kad jie vis dar turi atlikti keletą papildomų mikrostruktūros analizių, kad būtų visiškai suprantami lydinio mechanika ir jo galimybė atsigauti po aukšto slėgio aukštoje temperatūroje.
„Mūsų pagrindinis tikslas yra išrasti inovatyvią ypač aukštos temperatūros medžiagą, kuri pralenktų nikelio pagrindu pagamintus superlengvinius lydinius, ir aukšto slėgio turbinų mentes, pagamintas iš supernario nikelio, pakeiskite naujomis ypač aukštos temperatūros turbinų mentėmis“, - sako Yoshimi. „Todėl mes turime toliau gerinti„ MoSiBTiC “atsparumą oksidacijai, sukurdami lydinį, nepažeisdami jo išskirtinių mechaninių savybių. Ir tai yra sunki užduotis “.
Vladimiras Guillenas