Nuovi rivestimenti per i motori promettono efficienza operativa e maggior durata
I ricercatori della TU Delft, nei Paesi Bassi, hanno sviluppato rivestimenti a barriera termica (TBC) autoriparanti per migliorare l'efficienza dei motori delle turbine a gas. I TBC sono stati testati in motori di aerei, ma possono anche essere usati sulle navi, nei sottomarini e persino per produrre energia elettrica. I ricercatori impegnati nel progetto per i rivestimenti a barriera termica autoriparanti, SAMBA ("Self-Healing Thermal Barrier Coatings for Prolonged Lifetime"), volevano sviluppare un sistema per applicare nuovi TBC ceramici sulle parti più critiche dei motori. Questo consentirebbe agli operatori di spingere i motori oltre il punto di fusione dei componenti strutturali. Permettendo più alte temperature di operazione, i rivestimenti ceramici potrebbero far risparmiare alle aziende carburante e ridurre le emissioni di CO2. Il funzionamento dei motori dipende dall'affidabilità dei componenti critici, che sono coperti da un TBC. Se il TBC non funziona si può avere una degradazione accelerata del componente critico - ad esempio una lama - e infine un'interruzione del funzionamento. La capacità dei TBC ceramici di riparare piccole crepe potrebbe quindi prolungare la vita dei rivestimenti del 20 - 25 % e così ridurre significativamente i costi di manutenzione. Porterà anche alla riduzione del numero di sostituzioni durante il ciclo vitale di un motore di turbina a gas. Nel corso del progetto, l'industria e le università hanno lavorato insieme per sviluppare e migliorare i TBC. I nuovi rivestimenti ceramici consistono in uno strato di zirconio, che comprende piccole particelle di molibdemo e silicio. Sono queste piccole particelle che permettono al rivestimento di autoripararsi. In caso di frattura il silicio si ossida e riempie la crepa con ossido di silicio. In seguito, l'ossido di silicio reagisce con lo strato ceramico del rivestimento e crea un "ripieno" stabile della crepa. L'attuale generazione di TBC non possiede qualità di autoriparazione, il che significa che i nuovi TBC autoriparanti in corso di sviluppo nell'ambito del progetto SAMBA rappresentano una potenziale rivoluzione del trattamento dei motori turbo. Inoltre, i TBC potrebbero essere usati in qualsiasi campo in cui è necessario migliorare la gestione termica e potenziare l'efficienza del motore dal punto di vista del carburante. Il progetto ha ricevuto 3,2 milioni di euro di finanziamenti dall'UE attraverso il Settimo programma quadro (7° PQ).Per maggiori informazioni, visitare: SAMBAhttp://www.SAMBAproject.eu