Kraftværker skal boostes med trykt superlegering

Amerikanske ingeniører brugte en 3D-printer til at skabe en højtydende metallegering

(superlegering) med en usædvanlig sammensætning.Den er stærkere, lettere og kan modstå højere temperaturer end moderne turbinematerialer. Teknologien vil øge energiproduktionen i fossilt brændsel og atomkraftværker.

Forskere brugte en 3D-printer til hurtigtsmelt pulveriserede metaller og udskriv derefter en prøve af blandingen. Den færdige legering indeholder 42% aluminium, 25% titanium, 13% niobium, 8% zirconium, 8% molybdæn og 4% tantal. Undersøgelsen viste, at sammensætningen ved 800°C er stærkere end mange andre højtydende legeringer.

Produktionsskema (til venstre) og sammenligning af den nye legerings egenskaber med moderne analoger. Billede: Andrew B. Kustas et al., Applied Materials Today

Ingeniører siger, at nyt materiale er usædvanligtdet faktum, at ingen af ​​metallerne udgør mere end halvdelen af ​​det færdige materiale og samtidig omfatter en lang række forskellige metaller. For at skabe en legering bruges en speciel model, baseret på kendte data fra metallurgi, som giver dig mulighed for at beregne og forudsige egenskaberne af det færdige materiale.

Disse er ekstremt komplekse blandinger.Alle disse metaller interagerer på et mikroskopisk - endda atomært - niveau, og det er disse interaktioner, der virkelig bestemmer, hvor stærkt et metal er, hvor duktilt det er, hvad dets smeltepunkt vil være, og så videre.

Michael Chandross, studiemedforfatter ved Sandia National Laboratories

De fleste moderne kraftværker - og deder kører på fossile brændstoffer, og atomkraftværker, der bruger varme til at dreje turbiner, der genererer elektricitet. Effektiviteten af ​​kraftværket er begrænset af, hvor høj temperatur på møllens metaldele kan modstå. Jo højere den er, jo mere energi kan omdannes til elektricitet og samtidig reducere mængden af ​​spildvarme, der frigives til miljøet.

Forskerne vil fortsætte med at forske i den nye legering for at udforske skalerbarheden af ​​fremstillingsteknologien og legeringens ydeevne under virkelige forhold.

Læs mere:

En planet på størrelse med Jorden er blevet fundet ikke langt fra os. Måske er der en stemning

Se på de gyldne "bøjler" fra det 17. århundrede: de blev installeret af en socialite

Navngivet den virkelige årsag til forsvinden af ​​det hettitiske imperium