Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP6

ULTMAT — Wynik w skrócie

Project ID: 502977
Źródło dofinansowania: FP6-AEROSPACE
Kraj: Francja

Spokojnie, nie pali się!

Europejski przemysł lotniczy stale pracuje nad innowacyjnymi materiałami do podzespołów samolotowych, charakteryzującymi się ulepszonymi osiągami i jednocześnie zmniejszonymi emisjami dwutlenku węgla (CO2). Finansowany ze środków UE zespół naukowców badał nowe stopy o zwiększonej odporności na wysokie temperatury, umożliwiające zmniejszenie masy i poprawę wydajności podzespołów, co powinno przełożyć się na mniejsze zużycie paliwa i mniejsze zanieczyszczenia.
Spokojnie, nie pali się!
Wysokowydajne "superstopy" to kompozytowe metale składające się z dwóch lub więcej elementów, charakteryzujące się doskonałymi właściwościami i osiągami podczas wydłużonego narażenia na działanie bardzo wysokich temperatur. Są one powszechnie stosowane w łopatkach turbin silników odrzutowych, które poddawane są działaniu najbardziej ekstremalnych warunków.

W turbinach takich najczęściej stosuje się nikiel (Ni). Europejscy badacze stworzyli projekt "Materiały odporne na ultrawysokie temperatury do turbin" (Ultmat) w celu zbadania nowych stopów zawierających krzemek molibdenu (Mo)- i niobu (Nb) o zwiększonej odporności na wysokie temperatury w porównaniu ze standardowymi superstopami opartymi na Ni, do zastosowania w produkcji silników samolotów/wiropłatów oraz lądowych turbin gazowych.

Badacze w pierwszej kolejności opracowali i dokonali charakterystyki pewnej liczby stopów w celu określenia tych, które najlepiej spełniały przyjęte parametry techniczne. Szukali materiałów, które z powodzeniem sprawdzałyby się w temperaturach o 100–150 stopni Celsjusza wyższych niż w przypadku aktualne stosowanych stopów Ni, a jednocześnie charakteryzowały się dobrą plastycznością, wytrzymałością mechaniczną, żarowytrzymałością (odpornością na odkształcenia przy długotrwałych obciążeniach i wysokich temperaturach) oraz odpornością na utlenianie.

Oprócz tego, z uwagi na kluczowe znaczenie możliwości masowej produkcji dla potencjalnej komercjalizacji stopów, partnerzy Ultmat wyprodukowali duże ilości wyselekcjonowanych materiałów przy użyciu standardowych technologii i systemów przemysłowych, dowodząc w ten sposób przydatności tych materiałów dla przemysłu. Stopy oparte na krzemkach Mo wykazywały się satysfakcjonującymi właściwościami mechanicznymi i odpornością na utlenianie, a stopy oparte na krzemkach Nb – doskonałą żarowytrzymałością.

Naukowcy badali także powłoki i techniki ich nanoszenia w przypadku stopów opartych na krzemkach Nb, pozwalające poprawić odporność na działanie wysokich temperatur podzespołów turbin w zakresie ponad 800 stopni Celsjusza. Ponadto, stworzono bazę danych fizycznych, termicznych i mechanicznych właściwości stopów nadających się do stosowania w gorących częściach turbin gazowych.

Uczestnikom projektu Ultmat udało się precyzyjnie scharakteryzować i zbadać potencjalne zalety i ograniczenia stopów opartych na krzemkach Mo i Nb pod względem ich zastosowania w produkcji podzespołów turbin narażonych na działanie bardzo wysokich temperatur. Wyniki badania mogą zostać wykorzystane do projektowania podzespołów turbin opartych na tych materiałach, co pozwoli zmniejszyć zużycie paliwa i emisje CO2 oraz poprawić wydajność urządzeń. Nowe odkrycia w tej dziedzinie przyczynią się do poprawy konkurencyjności Europy na rynku materiałów o wysokiej wytrzymałości, zapewniając jednocześnie korzyści w postaci niższych kosztów i czystszego środowiska naturalnego europejskim konsumentom.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę