3D nyomtatással készült szuperötvözet növeli a turbinák hatékonyságát

3D nyomtatással készült szuperötvözet növeli a turbinák hatékonyságát
2023. 02. 21., 10:13

A megoldás nem csak egy új ötvözet kidolgozását eredményezheti, hiszen készült hozzá egy modell, amivel még az előtt kiderülnek az ötvözetek legfontosabb jellemzői, hogy elkészítenék őket.

Amerikai kutatók fejlesztettek ki egy új, additív gyártással előállított, hat különböző fémből álló „szuperötvözetet”, amely javíthatja a szélerőművek vagy akár a sugárhajtású repülőgépek turbináinak hatékonyságát.

Az anyag a Sandia National Laboratories tudósainak munkáját dicséri, de a projekt mögött ott áll az Ames Nemzeti Laboratórium, az Iowa Állami Egyetem és a Bruker Corp. is. Az ötvözet

  • 42 százaléka alumínium,
  • 25 százaléka titán,
  • 13 százaléka nióbium,
  • 8 százaléka cirkónium,
  • 8 százaléka molibdén
  • és 4 százaléka tantál.

A több fő elemet tartalmazó ötvözetről (MPEA) megállapították, hogy 800°C-on erősebb, mint sok más nagy teljesítményű ötvözet, köztük olyanok, amelyeket ma turbinákban használnak. A tulajdonságai lehetővé tennék, hogy az energiatermelésben, illetve repülésben használt alkatrészek nagyobb hatásfokkal működjenek és kevesebb hulladékhőt adjanak le.

A kutatók termodinamikai magyarázatot adtak a megfigyeléseikről, amelyek világosan kimutatták az anyag hőmérséklet-független keménységét. Ebben a lézermérnöki additív gyártási folyamat is szerepet játszik – állítják az Applied Materials Today című szaklapban megjelent tanulmányban.

„Bebizonyítottuk, hogy ez az anyag a nagy szilárdság, az alacsony tömeg és a magas hőmérsékleten mutatott rugalmasság szempontjából korábban elérhetetlen kombinációkat is lehetővé tehet – mondta Andrew Kustas, a Sandia National Laboratories kutatója. – Úgy gondoljuk, hogy ezt részben az additív gyártási megközelítésnek köszönhetjük.”

Fotó: Craig Fritz, Sandia National Laboratories

Persze az ötvözetet nem csak az erőművi turbinák területén lehetne sikeresen alkalmazni. Nic Argibay, az Ames Lab kutatója szerint ipari szereplőkkel együttműködve érdemes lenne megvizsgálni, hogy az ilyen ötvözetek milyen módon hasznosíthatók az autó- és repülőgépiparban. Úgy véli, mind a kettő ágazatban érdemes lenne próbára tenni a meglepően erős, tartós, hatékonyságnövelő anyagot. „Az Ames Lab által levezetett elektronszerkezet-elmélettel megértettük a hasznos tulajdonságok atomi eredetét, és most azon vagyunk, hogy a gyártástechnológia kidolgozása, valamint a méretezhetőség megoldása érdekében optimalizáljuk az ötvözetek új osztályát.”

A csapat azt is szeretné megvizsgálni, hogy a fejlett számítógépes modellezési technikák segíthetnek-e a kutatóknak más, potenciálisan nagy teljesítményű, additív módon gyártott szuperötvözetek felfedezésében.

„Ezek rendkívül összetett keverékek – magyarázta Michael Chandross, a Sandia kutatója, aki az atomi szintű számítógépes modellezés szakértőjeként vett részt a tanulmány írásában. – Ezek a fémek mikroszkopikus – sőt, atomi – szinten lépnek kölcsönhatásba egymással, és ezek a kölcsönhatások határozzák meg, hogy egy fém mennyire erős, vagy képlékeny, milyen az olvadáspontja és így tovább. A modellünk a sok találgatás helyett úgy támogatja a kohászatot, hogy ki tudja számítani egy új anyag teljesítményét, még azt megelőzően, hogy elkészítenénk.”

Gábor János

Ha tetszett a cikk, kövesse az ÜZLETEMET
a Facebookon!

Még több friss hír

2023-12-01 18:40:00
Az MNB összesen 15 millió forint bírságot szabott ki a K&H Biztosító Zrt.-re, többek között a kötelező gépjármű-felelősségbiztosítási szerződések állománykezelésével összefüggő, egyes élet- és nem-életbiztosítási termékek biztosítási feltételeihez kapcsolódó informatikai biztonsági, illetve a vállalatirányítási területet érintő hiányosságok miatt.
2023-12-01 17:55:00
„Az AI rendszerek kiváló eszközök lehetnek az auditori munka során, mivel segíthetnek a hatékonyabb kommunikációban, információgyűjtésben és problémamegoldásban – a szakértő könnyvizsgálót azonban nem tudják helyettesíteni.”

  BIZNISZPLUSZ PODCAST

Egyetlen vállalkozás sem építi fel önmagát, és a legfőbb erőforrása a vezető, aki – pláne egy új üzlet megalapozása közben – sajátos támogatást igényel. A többféle vállalkozás- és vezetőfejlesztő tréninget szervező SEED Alapítvány az ügyvezető igazgató szerint még frissebb módszerekkel, gyakorló vállalkozókkal mentorálja a kezdőket. Lakatosné Lukács Zsuzsanna ebben az epizódban világít rá, hányféle teendő van egy üzleti ötlettel, mire az működő vállalkozássá alakul. Ezen az úton tereli végig az újdonsült cégeket a RajtUp programjuk is.
Ebben az epizódban Pataki Tamás, a Canon Business Development Managere segítségével mutatjuk be, hogy milyen eszközök és mesterséges intelligencia megoldások lehetnek az orvosok segítségére – már nem is a jövőben, hanem akár napjainkban. Az elöregedő társadalmakban egyre több pácienst kell ellátnia az egészségügynek, így olyan technológiák nélkül, amiket például a Canon Medical Solutions képalkotó rendszerei nyújtanak, egyre nehezebb megfelelő számú és pontosságú diagnózist felállítani. De mi köze mindennek a ReCaptcha internet-felhasználó azonosításhoz és az önvezető autókhoz? Ez is kiderül a beszélgetésből.
2023. 10. 25., 09:33
epizód: 2023 / 16   |   hossz: 24:08
Az országos munkaerőhiány nagyon jól leszűkíthető adott gazdasági szegmensekre, és nem feltétlenül az elvándorlás okozza - mondta a BizniszPlusz podcastnak Somodi Bettina. A Beck and Partners nemzetközi HR tanácsadó cég üzletágvezetője szerint egy jó szabályozással a külföldi munkavállalók is szépen belesimulhatnának a rendszerbe, és kellenek, mert a nehéz fizikai munkahelyeket a magyarok már évek óta nem töltik be. A szakemberrel azt is megfejtettük, miért és milyen szempontok fontosak a ma már jóval bátrabban váltó munkaerőnek, különösen a fiataloknak.

  Rovathírek: GUSTO

A gamay a jelek szerint 129-szer izgalmasabb fajta a portugizinél, még akkor is, ha anno Merész Fülöp, Burgundia hercege hitvány fajtának titulálta és irtotta, mintha gyomnövény volna.

  Rovathírek: ATOMBUSINESS