Вчені створили дивовижний сплав, здатний витримати високі температури

Вчені створили дивовижний сплав металів, здатний витримати багато випробувань

Перше у своєму роді дослідження, опубліковане в журналі Scientific Reports, описує сплав на основі карбіду титану (TiC) і легованого молібден-кремній-бору (Mo-Si-B), або MoSiBTiC, високотемпературна міцність якого визначили постійним впливом при температурах від 1400 ° C до 1600 ° C.

“Наші експерименти показують, що сплав MoSiBTiC неймовірно міцний, в порівнянні з передовими однокристальними нікелевими суперсплавів, часто використовуваними в гарячих відсіках теплових двигунів, на кшталт авіаційних реактивних двигунів і газових турбін для генерації електроенергії, – каже провідний автор дослідження професор Кіосуке Йосімі з Вищої інженерної школи університету Тохоку. – Ця робота передбачає, що MoSiBTiC, будучи високотемпературним матеріалом, що не входять в число суперсплавів на основі нікелю, – багатообіцяючий кандидат для застосування в цій області “.

Йосімі і його колеги повідомили про декілька властивості, що вказують на витримування сплавом руйнівних сил при надвисоких температурах без деформації. Вони також спостерігали поведінку сплаву при впливі на нього зростаючих сил, коли в ньому стали утворюватися і зростати тріщини до тих пір, поки він в результаті не розламався.

Ефективність теплових двигунів – ключ до майбутньої видобутку енергії з викопного палива і його подальшого перетворення в електроенергію і рухову силу. Поліпшення їх функціональності може визначити, наскільки ефективно ми перетворимо енергію.

Повзучість – здатність матеріалу витримувати дію при надвисоких температурах – є важливим фактором, так як підвищені температури і тиск призводять до деформації. Розуміння повзучості матеріалу може допомогти інженерам сконструювати ефективні теплові двигуни, здатні витримувати екстремальні температурні умови.

Дослідники випробовували повзучість сплаву протягом 400 годин при тисках від 100 до 300 МПа. Всі експерименти проводилися на керованої комп’ютером випробувальної установки в вакуумі для попередження окислення матеріалу і попадання на нього вологи, через яку на сплаві могла утворитися іржа.

Також, в дослідженні говориться, що сплав відчуває більше подовження при зменшенні впливу. Вчені пояснюють, що раніше така поведінка спостерігалося тільки у надпластичні матеріалів, здатних протистояти передчасного руйнування.

Ці виявлення є важливим знаком для застосовності MoSiBTiC в системах, що функціонують на екстремально високих температурах, на зразок систем перетворення енергії в автомобілях, силових установок і рухових систем в авіаційних двигунах і ракетах.

Дослідники повідомляють, що їм ще необхідно провести кілька додаткових мікроструктурних аналізів для повного розуміння механіки сплаву і його здатності відновлюватися після впливу високих тисків при високих температурах

“Наша кінцева мета – винайти новаторський сверхвисокотемпературний матеріал, що перевершує суперсплави на основі нікелю, і замінити лопаті турбін високого тиску, зроблені з нікелевих суперсплавів, новими турбінними лопастями з сверхвисокотемпературного матеріалу, – каже Йосімі. – Щоб зробити це, наступним кроком ми повинні поліпшити стійкість MoSiBTiC до окислення, розробивши сплав, не пошкодивши його виняткові механічні властивості. Але, це дійсно складне завдання “.

Нагадаємо, про «вибухонебезпечні» зерна: вчені відкрили нове джерело енергії для роботів.

Як повідомляла Politeka, стало відомо, чому самий розвинений робот в світі «програв» українській корупції.

Також Politeka писала, про хлопчика-сенсацію: у нього людська міміка і колеса замість ніг.

Джерело: techno.bigmir.net