Superstopy oznaczają silniejsze i bardziej ekologiczne turbiny
Turbiny są wykorzystywane w silnikach lotniczych, elektrowniach i innych instalacjach przemysłowych. W przypadku takich zastosowań na dużą skalę obniżenie masy komponentów przynosi duże korzyści w zakresie wydajności energetycznej. Jednak muszą być one również odporne na ekstremalne temperatury, wilgotności i oddziałujące siły. Naukowcy pracują nad hybrydowymi strukturami opartymi na krzemku, mogącymi sprostać zapotrzebowaniu na lżejsze komponenty bez utraty ich trwałości. Pracując wspólnie w ramach finansowanego ze środków UE projektu HYSOP ("Hybrid silicide-based lightweight components for turbine and energy applications"), międzynarodowy zespół zajmuje się produkcją komponentów o dostosowanych mikrostrukturach i właściwościach. Kompozytowe materiały będące przedmiotem ich zainteresowania — Nb/Nb5Si3 i SiN4/MoSi2 — umożliwiają pracę w temperaturze przekraczającej 1300 stopni Celsjusza i cechują się zadziwiająco wysoką wytrzymałością. Ale wyzwaniem jest opracowanie powłok, które mogą poprawić ich odporność na utlenianie. Zespół testował różne systemy powłok w wysokich temperaturach i warunkach środowiskowych. Pozyskani z instytutów naukowych i przemysłu z całej Europy naukowcy pracują nad innowacyjnymi systemami produkcji opartymi na technikach mielenia proszków, prasowania izostatycznego na gorąco (HIP) o wysokiej dokładności wymiarowo-kształtowej, formowania wtryskowego proszku i wytwarzania laserowego. Konieczne jest sprostanie dwóm sprzecznym trendom oznaczającym znaczącą poprawę wydajności energetycznej – globalnemu zapotrzebowaniu na energię, które nieustannie rośnie, podczas gdy katastroficzna zmiana klimatu wymaga drastycznego ograniczenia emisji dwutlenku węgla (CO2). Te nowatorskie materiały mają szansę stać się integralną częścią rozwiązania tego problemu.
