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

2025. 05. 14., 10:10
Díjmentes számlavezetés, bankkártya mellé több tízezer forintos ajándékot kaphatnak azok a diákok, akik most nyitnak újonnan bankszámlát. A ballagási pénzeket megéri bankszámlán tartani, a fesztiválok is egyre inkább készpénzmentesek ma már – írja a Bank360.hu.
2025. 05. 14., 10:40
Az első negyedévben 4,4 százalékkal csökkent éves szinten az ipari termelés volumene, márciusban – a munkanapok számát figyelembe véve – 5,4 százalékos volt a visszaesés. A KSH közzétette a részletes márciusi adatsort.
2025. 05. 14., 15:05
A NAV egy olyan Szabolcs-Szatmár-Bereg vármegyei szervezett elkövetői kör tevékenységét leplezte le, amely fiktív cégeken keresztül próbált meg magánszemélyeket több száz millió forint otthonfelújítási támogatáshoz juttatni. Az összesen 600 millió forintot is meghaladó csalást – még kísérleti fázisban – megakadályozták a pénzügyi nyomozók.
2025-05-13 22:25:00
Egyre jellemzőbb, hogy az általános célú, nagy AI-modellekről inkább a kisebb, speciálisan egy-egy feladatra szabott rendszerek felé fordul a céges felhasználók figyelme. Ezt a változást a hatékonyság, a költségoptimalizálás és a gyakorlati alkalmazhatóság iránti igény hajtja.
2025-05-13 17:40:00
Mindhárom ingatlantípus esetében tartja vezető pozícióját Szeged. A település nem csak az adásvételek számában első, de az átlagos négyzetméterár is itt a legmagasabb – derült ki az Otthon Centrum dél-alföldi régiót összegző adataiból. Országos szinten továbbra is itt bonyolítják le a második legtöbb adásvételt.

  Rovathírek: HIPA

Magyarország nem külső szemlélője, hanem aktív szereplője az autóipar világban zajló átalakulásának, a szektor jövője hosszú távon biztosított – mondta Joó István, a HIPA Nemzeti Befektetési Ügynökség vezérigazgatója a HIPA május 13-i járműipari konferenciáján.

  BIZNISZPLUSZ PODCAST

2025. 05. 04., 10:25
epizód: 2025 / 9   |   hossz: 29:18
A cégvezetői és értékesítői tréningeken, illetve mentorprogramokon túl azt az összetett feladatot is vállalni kell, hogy fejlesszük, ne csak a gazdasági szereplők, hanem az egész társadalom fizikai és mentális egészségét – vallja Turcsán Emese, az Einstein Akadémia (érdekes módon kriminálpedagógiára szakosodott szociálpedagógus) alapítója és vezetője. Beszélgetésünk apropóját az akadémia mellett életre hívott Einstein Alapítvány, illetve a kibontakozóban lévő Kék Zóna Projekt adta. Előbbi fiatal tehetségek felkarolására és díjazására jött létre, míg utóbbi hazánkban akarja kialakítani a hosszú, kiegyensúlyozott életet élő emberek közösségét – egészen átfogó kutatásokkal és gyakorlatokkal.
2025. 04. 21., 20:15
epizód: 2025 / 8   |   hossz: 27:33
Bár a dolgozók nem kizárólag a bér miatt állnak tovább a munkahelyükről, kár lenne tagadni, hogy a nem versenyképes fizetés a legfőbb oka annak, ha új állás után néznek. Sinka Judit, a Jobtain Munkaerő-kölcsönző HR vezetője ebben az epizódban elárulja, hogy a felméréseik szerint hazánkban mennyivel nő a bérigény, és hogy van-e realitása a fizetések emelkedésének a 2025-re várható gazdasági körülmények, illetve a várható infláció mellett. A szakértő arra is választ ad, hogy a magasabb béren kívül még milyen módszerekkel lehet megtartani a tehetséges dolgozókat.
Nem sokkal a lakásbiztosítási kampány után máris látszanak a legfontosabb piaci változások. Az ügyfelek jobb szolgáltatásokat és akár jelentősen alacsonyabb díjakat érhetnek el, ha legalább annyira figyelnek a lakásbiztosításukra, mint a kgfb-re. Erre Besnyő Márton, a Netrisk ügyvezető igazgatója szerint óriási szükség is van, hiszen sokan akár 10 évig érintetlenül hagyják a meglévő biztosításukat, ami idővel alkalmatlanná válik arra, hogy fedezze a károk mai helyreállítási költségeit. További tanulság, hogy évi pár ezer forinttal többért milyen remek kiegészítő szolgáltatásokhoz lehet hozzáférni.

  Rovathírek: ATOMBUSINESS