2018年9月28日
日本研究人员已经确定了一个金属有能力忍受常数部队在超高温度,提供有前途的应用,如在燃气轮机发电和飞机喷气发动机。
3 d扫描电镜微观结构的第一代MoSiBTiC合金。(图片来源:Kyosuke主管Yoshimi)
首开先河的研究,发表在自然的开放获取期刊科学报告2018年7月,详细叙述了钛的碳化物(TiC)钢筋,molybdenum-silicon-boron (Mo-Si-B)的合金、或MoSiBTiC,其高温强度是公认的力常数下的温度范围1400到1600°C。
”我们的实验表明,MoSiBTiC合金是极强的与尖端的镍基单晶高温合金相比,常用的热等部分的热引擎飞机喷气发动机和燃气涡轮机发电”,说明作者教授Kyosuke主管Yoshimi东北大学研究生院的工程。
”这项工作表明MoSiBTiC,超高温度材料除了镍基超合金,是一种很有前途的候选人为那些应用程序欧洲杯足球竞彩,”主管Yoshimi补充说。
主管Yoshimi和团队报告凸显了有益的各种参数的能力超高温度下合金忍受破坏性的部队不变形。他们也研究了合金的行为在接触时增加力量和内腔MoSiBTiC形成和增长,导致微裂隙和最终断裂。
热引擎的性能是至关重要的收获在未来能源来自化石燃料和随后的转换电力和推进力。改善他们的功能可能确定他们在能量转换效率。蠕变行为,材料的能力忍受部队在超高温度作为一个重要因素导致蠕变温度和压力增加。获得洞察材料的蠕变可以帮助工程师在开发高效的热引擎能够承受极端温度环境。
科学家评估合金的蠕变的应力范围100 - 300 MPa为400小时。(MPa,或兆帕,是单位用来测量极高压力和等于大约145 psi,或磅每平方英寸)。
所有实验都使用计算机控制的试验装置真空防止氧化的材料,或与任何潜在的空气水分反应,这可能最终导致生锈的形成。
此外,据报道在这项研究中,与先前的研究相比,合金发生较大的伸长与减少部队。这种行为,作者描述,迄今为止只注意到在超塑性材料,有能力抵御意外,过早失效。欧洲杯足球竞彩
这些结果的一个重要指标MoSiBTiC可用性的系统,在极高的温度下操作,如能量转换系统在发电厂和汽车应用程序中,并在飞机发动机和火箭推进系统。科学家们报告说,许多需要额外的微观结构分析来获得完整的见解合金的力学和恢复其潜在暴露在高温下高应力等大部队。
他们希望不断完善他们的未来的研究结果。”我们的最终的目标是发明一种新型超高温度材料优于镍基超合金和用新的代替镍基超合金制成的高压涡轮叶片涡轮叶片的超高温材料”,表示主管Yoshimi。”下一步,去那里MoSiBTiC必须提高了抗氧化性能的合金设计没有恶化其优良的力学性能。但它真的很有挑战性!”
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