Elektrárny budou posíleny tištěnou superslitinou

Američtí inženýři použili 3D tiskárnu k vytvoření vysoce výkonné kovové slitiny

(superslitina) s neobvyklým složením.Je pevnější, lehčí a snese vyšší teploty než moderní materiály turbín. Technologie zvýší produkci energie v elektrárnách na fosilní paliva a v jaderných elektrárnách.

Vědci rychle použili 3D tiskárnuroztavte práškové kovy a poté vytiskněte vzorek směsi. Hotová slitina obsahuje 42 % hliníku, 25 % titanu, 13 % niobu, 8 % zirkonia, 8 % molybdenu a 4 % tantalu. Studie ukázala, že při 800 °C je složení pevnější než u mnoha jiných vysoce výkonných slitin. 

Schéma výroby (vlevo) a srovnání charakteristik nové slitiny s moderními analogy. Obrázek: Andrew B. Kustas a kol., Applied Materials Today

Inženýři říkají, že nový materiál je neobvyklýskutečnost, že žádný z kovů netvoří více než polovinu hotového materiálu a zároveň zahrnuje velké množství různých kovů. K vytvoření slitiny se používá speciální model, založený na známých datech z metalurgie, který umožňuje vypočítat a předpovědět vlastnosti hotového materiálu.

Jedná se o extrémně složité směsi.Všechny tyto kovy interagují na mikroskopické – dokonce i atomové – úrovni a jsou to právě tyto interakce, které skutečně určují, jak silný je kov, jak je tažný, jaký bude jeho bod tání a tak dále.

Michael Chandross, spoluautor studie v Sandia National Laboratories

Většina moderních elektráren – a tykteré fungují na fosilní paliva, a jaderné elektrárny, které využívají teplo k otáčení turbín, které vyrábějí elektřinu. Účinnost elektrárny je omezena tím, jak vysokou teplotu kovové části turbíny vydrží. Čím vyšší je, tím více energie lze přeměnit na elektřinu a zároveň snížit množství odpadního tepla uvolněného do životního prostředí.

Výzkumníci budou pokračovat ve výzkumu nové slitiny, aby prozkoumali škálovatelnost výrobní technologie a výkon slitiny v reálných podmínkách.

Přečtěte si více:

Nedaleko od nás byla nalezena planeta velikosti Země. Možná je tam atmosféra

Podívejte se na zlaté „rovnátky“ ze 17. století: instaloval je socialista

Pojmenován skutečný důvod zániku říše Chetitů