Общ

Новото лечение прави суперсплавите способни да издържат на топлина шест пъти по-дълго


В много отношения това наистина е векът на инженера, тъй като професионалистите са предоставили своя опит и умения за създаване на структури на макро и микро ниво, които правят революция в редица индустрии.

Никъде това не е било толкова очевидно, колкото при създаването на суперматериали. Свръхпроводниците, въпреки здравословния дебат за тяхното приложение, продължават да се появяват, а научноизследователската и развойна дейност (НИРД) на еднакво подходящите суперсплави, използвани в реактивни двигатели и адаптирани дори за отпечатани в 3D лопатки на турбини, са в разгара си.

Сега група изследователи, базирани в Националната лаборатория на Айдахо (INL), смятат, че са създали суперсплав, която надвишава възможностите на която и да е суперсплава наоколо, която според тях се отличава с "удължаване на полезния живот с хиляди часове".

Укрепване на процеса

За да постигнат своите резултати, изследователите са се заели да променят методите за нагряване и охлаждане, свързани с утайките от високоефективната сплав, които коренно са променили естеството на микроструктурата.

Резултатът: материали с шест пъти по-голяма устойчивост на топлина. „Измислихме начин да направим суперсплав, която е много по-устойчива на повреди, свързани с топлината. Това може да бъде полезно в електрогенераторите и на други места “, обяснява Субхашиш Мехер, учен за материалите от INL и водещ автор на статията.

Още по-обещаващо за микроструктурите е, че при компютърни симулационни проучвания, използващи суперсплава, изследователите прогнозираха, че индуцирана от топлина повреда ще настъпи след около 20 000 часа. Много естествени и изкуствени материали показват структура в повече от една скала по дължина; в някои материали самите структурни елементи имат структура.

Тази структурна йерархия може да играе важна роля при определянето на свойствата на насипния материал. Въз основа на приложените методи в изследването, екипът стигна до заключението, че "йерархичният дизайн на материала има потенциала да повлияе на високотемпературната стабилност на укрепените с утайки метални материали".

Ползи за индустрията

По отношение на предимствата, които предлагат суперсплавите, едно приложение, което изследователите посочват, е електрически генератори, очевиден избор, тъй като тяхната превъзходна топлоустойчивост и здравина биха им позволили да издържат по-добре от други материали, които се използват в момента.

Те също така твърдят, че свойствата на материала могат да бъдат коригирани, като му помагат да се представя по различен начин в различни приложения. Настоящата употреба е съсредоточена около приложението му в аерокосмически газотурбинни двигатели, но това също може да се промени.

Изглежда, че работата на екипа показва, че с подобрено разбиране на ефектите от йерархични дизайни на материали, материалите могат да бъдат синтезирани и контролирани по много по-ефективни, динамични и ориентирани към резултатите начини. Без съмнение това ще окаже влияние върху редица индустрии, които разчитат на суперсплави.

„Вече можем по-добре да набираме свойства и да подобряваме характеристиките на материала“, заяви Мехер.

Подробности за изследването се появяват в статия, озаглавена "Произходът и стабилността на наноструктурната йерархия в кристални твърди вещества", публикувана на 16 ноември в Научен напредък списание.


Гледай видеото: Таня - Хваля Те. GOSPEL MUSIC (Юли 2021).