Jėgainės turi būti sustiprintos spausdintu superlydiniu

Amerikos inžinieriai panaudojo 3D spausdintuvą, kad sukurtų didelio našumo metalo lydinį

(superlydinys) neįprastos sudėties.Jis yra tvirtesnis, lengvesnis ir gali atlaikyti aukštesnę temperatūrą nei šiuolaikinės turbinos medžiagos. Ši technologija padidins energijos gamybą iškastinio kuro ir atominėse elektrinėse.

Mokslininkai greitai panaudojo 3D spausdintuvąišlydyti metalo miltelius ir tada išspausdinti mišinio pavyzdį. Gatavame lydinyje yra 42% aliuminio, 25% titano, 13% niobio, 8% cirkonio, 8% molibdeno ir 4% tantalo. Tyrimas parodė, kad esant 800 ° C temperatūrai, sudėtis yra stipresnė nei daugelis kitų aukštos kokybės lydinių.

Gamybos schema (kairėje) ir naujojo lydinio charakteristikų palyginimas su šiuolaikiniais analogais. Vaizdas: Andrew B. Kustas ir kt., Applied Materials Today

Inžinieriai teigia, kad nauja medžiaga yra neįprastatai, kad nė vienas metalas nesudaro daugiau nei pusės gatavos medžiagos ir tuo pačiu apima daugybę skirtingų metalų. Norint sukurti lydinį, naudojamas specialus modelis, pagrįstas žinomais metalurgijos duomenimis, leidžiantis apskaičiuoti ir numatyti gatavos medžiagos savybes.

Tai itin sudėtingi mišiniai.Visi šie metalai sąveikauja mikroskopiniame – net atominiame – lygmenyje, ir būtent šios sąveikos iš tikrųjų lemia metalo stiprumą, plastiškumą, lydymosi temperatūrą ir pan.

Michaelas Chandrossas, tyrimo bendraautoris iš Sandia National Laboratories

Dauguma šiuolaikinių elektrinių – ir tųkurios naudoja iškastinį kurą, ir atominės elektrinės, kurios naudoja šilumą turbinoms, gaminančioms elektrą, sukti. Jėgainės efektyvumą riboja tai, kiek aukštą temperatūrą gali atlaikyti metalinės turbinos dalys. Kuo jis didesnis, tuo daugiau energijos galima paversti elektra, tuo pačiu sumažinant į aplinką išmetamos šilumos kiekį.

Tyrėjai ir toliau tirs naująjį lydinį, siekdami ištirti gamybos technologijos mastelį ir lydinio veikimą realiomis sąlygomis.

Skaityti daugiau:

Netoli nuo mūsų rasta Žemės dydžio planeta. Galbūt yra atmosfera

Pažiūrėkite į auksinius XVII amžiaus „breketus“: juos įtaisė socialistė

Įvardijo tikrąją hetitų imperijos išnykimo priežastį